Analyse et mesure de dureté (pénétration)

L’analyse et mesure de dureté par pénétration permet d’évaluer la résistance d’un matériau lorsqu’une pointe, un cône ou un piston s’enfonce sous une charge définie. Cette mesure est un indicateur essentiel de la consistance, de la rigidité, de la fermeté ou de la stabilité d’un produit. Elle intervient dans de nombreux secteurs industriels, notamment l’agroalimentaire, la cosmétique, les matériaux et polymères, l’emballage ou encore la nutraceutique et la nutrition animale.

Cette analyse joue un rôle clé dans le contrôle qualité, la formulation et la mise au point de produits dont la texture, la dureté ou la résistance à la déformation doivent être strictement maîtrisées.

Enjeux industriels de la mesure de dureté par pénétration

La dureté constitue un paramètre déterminant pour anticiper le comportement d’un produit lors de la manipulation, de l’usage final ou du stockage. Une dureté trop élevée ou trop faible peut affecter l’expérience utilisateur, la transformation industrielle ou la stabilité du produit.

L’analyse permet notamment de :
• contrôler la constance d’un lot de production
• optimiser la formulation (quantité de liants, plastifiants, agents structurants)
• comparer différentes matières premières
• ajuster les paramètres de process (température, pressage, extrusion)
• assurer la conformité aux spécifications techniques ou réglementaires

Cette mesure est également utilisée pour évaluer la vieillissement, la dureté après stockage, ou la résistance d’un matériau soumis à des contraintes mécaniques.

Méthodes analytiques : pénétronomie, test Shore et essais associés

La mesure de dureté est généralement réalisée à l’aide d’un pénétronomètre ou d’un duromètre selon le type de matériau analysé. Les techniques les plus courantes incluent :
• le test de pénétrabilité (mesure de la profondeur de pénétration sous charge)
• le test Shore (Shore A, D, etc.) adapté aux polymères souples ou rigides
• l’essai de pénétration conique pour cires, graisses ou produits semi-solides
• l’essai de pénétration instrumenté avec acquisition de courbes force/déplacement

Ces méthodes permettent d’obtenir des données quantitatives représentatives de la dureté, de la rigidité ou de la plasticité d’un produit. Elles s’adaptent aussi bien aux matériaux solides qu’aux produits semi-solides ou pâteux.

Matrices analysées et applications

L’analyse est applicable à une large gamme de matériaux et produits : plastiques, caoutchoucs, polymères techniques, cires, savons, gels, produits cosmétiques solides ou semi-solides, comprimés nutraceutiques, aliments pour animaux, matrices végétales compactées ou encore produits agroalimentaires structurés.

Elle permet de :
• évaluer la résistance mécanique de matériaux d’emballage
• caractériser la texture de produits alimentaires ou cosmétiques
• contrôler la dureté de comprimés ou pastilles
• vérifier la conformité des matériaux polymères à des normes techniques

Accompagnement YesWeLab

YesWeLab travaille avec un réseau de laboratoires experts en rhéologie, analyse mécanique et caractérisation des matériaux, majoritairement certifiés ou accrédités selon les normes ISO 17025 et COFRAC. Notre équipe scientifique vous accompagne pour choisir la méthode de mesure la plus adaptée, définir les paramètres d’essai (charge, temps, forme du pénétrateur) et interpréter les résultats dans le cadre de votre process ou de vos exigences réglementaires.

Grâce à notre plateforme digitale, vous pouvez piloter l’ensemble de vos analyses, suivre vos échantillons et accéder à vos rapports en toute simplicité. Depuis 2020, de nombreux industriels nous font confiance pour assurer la fiabilité de leurs mesures de dureté et optimiser leurs formulations.

Autres analyses du catalogue YesWeLab

• Mesure de la viscosité et viscoélasticité
• Essais mécaniques sur matériaux polymères
• Caractérisation des matériaux par MEB ou FTIR