Une machine d’essai universelle tire, comprime, plie ou étire les matériaux jusqu’à ce qu’ils se cassent. Ces tests déterminent la qualité du matériau ainsi que son adéquation à un usage particulier. La machine d’essai universelle est principalement utilisée par les laboratoires qui fabriquent ou moulent divers plastiques.
Une ou deux colonnes verticales sont montées sur une base pour former le corps de la machine d’essai universelle. Une deuxième plaque horizontale, avec des fixations pour maintenir l’échantillon, glisse de haut en bas tout en effectuant des tests de contrainte sur les échantillons. Les machines à une colonne verticale sont généralement plus petites et plus abordables, bien qu’elles n’aient souvent pas la capacité de comprimer les matériaux. Les machines à double colonne verticale sont considérablement plus chères, mais peuvent traiter des échantillons plus volumineux en termes de taille et de poids.
Le test le plus courant effectué par une machine d’essai universelle est un test de résistance à la traction. Une extrémité d’un échantillon est maintenue en place tandis que l’autre extrémité est retirée jusqu’à ce que les deux côtés soient déchirés. La résistance à la flexion est testée de la même manière, mais la machine pousse sur une extrémité de l’échantillon au lieu de tirer dessus. Encore une fois, le test s’arrête lorsque l’échantillon se brise, bien que certains matériaux soient suffisamment flexibles pour se plier au lieu de se casser, ne donnant aucun résultat final.
Les tests de cisaillement et les tests de compression sont moins courants, bien qu’ils soient encore utilisés pour une variété de matériaux. Dans un essai de compression, un échantillon est pressé entre deux plaques jusqu’à ce qu’il se brise ou perde sa forme. Ce test est souvent utilisé pour mesurer la résistance des mousses plastiques et pour découvrir avec quelle facilité les bouteilles en plastique perdent leur forme. Dans le test de cisaillement, une lame métallique est poussée dans l’échantillon à une vitesse constante jusqu’à ce qu’elle cisaille un morceau de l’échantillon. Cet essai est mesuré en termes de force/surface cisaillée.
Dans les premières versions de la machine de test universelle, un enregistreur spécialisé était utilisé pour enregistrer les informations de test, qui devaient être interprétées par un spécialiste. Les modèles actuels sont gérés par des commandes numériques et des logiciels informatiques. Ces programmes sont suffisamment sophistiqués pour exécuter un test et afficher les résultats pendant que le test est toujours en cours. L’avantage est que les ingénieurs peuvent voir comment la contrainte affecte le matériau jusqu’au point de rupture inclus. Ces informations permettent aux ingénieurs de déterminer la résistance d’un matériau dans diverses conditions.