Comment définir les paramètres de pression et de temps – Test de fuite par bulles ASTM D3078
Quel niveau de vide peut-on appliquer pour détecter de vraies fuites — sans déformer ni endommager l’emballage ?
Dans cette vidéo, nous expliquons comment définir les bons paramètres d’essai selon ASTM D3078, la méthode de référence pour détecter les fuites grossières dans les emballages flexibles.
Nous partagerons également une astuce que l’ASTM D3078 ne mentionne pas, mais qui peut améliorer significativement la fiabilité de vos résultats. Restez jusqu’à la fin pour la découvrir.
Dans cette vidéo, vous apprendrez :
- Ce que la norme précise — et ce qu’elle ne précise pas.
- Comment définir les bons paramètres d’essai, et comment interpréter ses recommandations.
Normes mentionnées
ASTM D3078 – Méthode d’essai standard pour la détermination des fuites dans les emballages flexibles par émission de bulles.
ASTM D6653 – Méthodes d’essai standard pour déterminer les effets de la haute altitude sur les systèmes d’emballage par la méthode du vide.
ASTM D4991 – Méthode d’essai standard pour l’essai d’étanchéité des récipients rigides vides par la méthode du vide.
ASTM E515 – Méthodes d’essai standard pour la détection des fuites par techniques d’émission de bulles.
Ce que la norme précise — et ce qu’elle ne précise pas
La norme décrit le test de fuite par bulles : l’emballage est immergé dans l’eau, un vide est appliqué, et l’opérateur observe l’apparition de bulles.
Une émission continue ou localisée indique une fuite ; si aucune bulle n’apparaît et qu’aucun liquide d’essai ne pénètre dans l’emballage, l’échantillon est conforme.
La norme ne définit pas de niveaux de vide ni de durées d’exposition spécifiques, car chaque emballage se comporte différemment selon sa taille, son matériau et sa résistance mécanique. C’est pourquoi chaque utilisateur doit établir ses propres paramètres.
Le vide doit être appliqué progressivement, à environ 1 pouce de mercure par seconde, afin d’éviter de solliciter excessivement l’emballage. Une fois le niveau de vide souhaité atteint, il est maintenu pendant au moins 30 secondes tout en observant l’échantillon.
Cependant, la norme ne précise pas quel niveau de vide utiliser. C’est ici que la méthodologie pratique que nous utilisons chez DVACI devient essentielle.
Comment déterminer les bons paramètres d’essai ?
ASTM D3078 demande à l’utilisateur de sélectionner le niveau de vide le plus élevé possible pour révéler les fuites, mais sans déformer ni endommager l’emballage.
Pour atteindre cet équilibre, la norme identifie trois facteurs limitants :
– Fragilité de l’emballage
– Expansion sous pression réduite
– Pression d’ébullition du liquide d’essai
D’après notre expérience, DVACI ajoute un quatrième facteur pratique :
– L’altitude ou les variations de pression atmosphérique, qui affectent l’intégrité des emballages lors du transport.
Fragilité de l’emballage
Avant de définir le niveau de vide, identifiez la pression de rupture de l’emballage — le point à partir duquel il commence à se déformer ou à céder sous vide. Connaître cette limite permet de choisir un niveau de vide à la fois sûr et sensible.
Chez DVACI, nous recommandons d’appliquer environ 70 % du niveau de rupture comme vide opérationnel. Cela fournit un différentiel de pression suffisant pour révéler les fuites sans compromettre l’intégrité de l’emballage.
– Si l’emballage éclate à –70 kPa, le vide d’essai doit être d’environ –50 kPa.
– S’il cède à –50 kPa, le vide d’essai doit être d’environ –35 kPa.
Cette approche est simple, reproductible et facile à valider en laboratoire.
Certains emballages — notamment les conceptions easy-open — sont volontairement faibles à certains endroits et ne peuvent pas supporter de forts différentiels de pression. Dans ces cas, le vide ne doit jamais dépasser le point de rupture mesuré. Une fois ce point déterminé, la règle des 70 % fournit un niveau de vide fiable et sûr.
Degré d’expansion de l’emballage
Certains matériaux flexibles sont très élastiques et, sous vide, peuvent s’expanser fortement sans se rompre.
Cette expansion modifie les conditions internes de l’emballage : le volume augmente et la pression interne diminue, ce qui réduit la sensibilité de l’essai et ne reflète pas les conditions réelles.
Il existe des formules complexes pour calculer la tolérance à la déformation, mais en pratique elles sont difficiles à appliquer de manière cohérente.
Chez DVACI, nous avons développé un outil spécifique basé sur un prompt IA pour aider à définir le niveau de vide approprié pour chaque type d’emballage. En saisissant vos données d’emballage et vos conditions d’essai, l’outil propose automatiquement des paramètres recommandés.
Pression d’ébullition du liquide d’essai
Le troisième facteur dépend du liquide d’immersion. L’ébullition est directement liée à la pression : en altitude, l’eau bout à des températures plus basses ; au niveau de la mer, à des températures plus élevées.
Le même principe s’applique dans un essai standard. Lorsque le vide est appliqué, la pression autour de l’emballage immergé diminue ; s’il existe une fuite, l’air interne se dilate et forme des bulles.
C’est pourquoi le contrôle du niveau de vide est critique : un vide trop élevé peut entraîner une mauvaise interprétation en déclenchant l’ébullition de l’eau.
L’eau bout à environ 3,17 kPa absolus à 25 °C, un niveau de vide presque jamais atteint dans les essais typiques.
Cependant, bien avant l’ébullition réelle, l’eau commence à libérer l’air dissous.
En pratique, le dégazage peut commencer autour de 15 kPa absolus, selon la température de l’eau et la teneur en gaz dissous.
Dès que l’eau forme des bulles par dégazage, ces bulles ne proviennent plus de l’emballage : elles proviennent du liquide lui-même et perturbent l’observation.
Pour cette raison, DVACI recommande d’identifier visuellement le point de début du dégazage dans votre système. Ce point établit la limite supérieure sûre de votre essai sous vide.
Astuce DVACI – Dégazer avant des essais à vide élevé
Lorsque des niveaux de vide élevés sont requis, nous recommandons de dégazer le liquide au préalable, conformément à ASTM D4991.
Appliquez un cycle de vide sans échantillons, maintenez la pression cible pendant au moins 10 minutes, puis ventilez la chambre.
Cette étape simple élimine la plupart des gaz dissous et permet des essais à vide extrême avec beaucoup moins de bulles parasites.
Liquide d’immersion – ASTM E515
Bien que l’eau soit le liquide d’immersion le plus utilisé, nous recommandons de consulter ASTM E515, qui décrit d’autres liquides possibles selon l’application, tels que l’éthylène glycol ou l’huile minérale, pouvant offrir des avantages spécifiques.
Altitude et variations de pression en transport aérien
De nombreux clients demandent si leur emballage fuira pendant un vol. Les avions commerciaux volent autour de 10 000 m, ce qui correspond à une pression cabine d’environ 75 kPa absolus — soit un différentiel d’environ –25 kPa par rapport au niveau de la mer.
Si le produit a un niveau de rupture de –30 kPa, pour garantir la performance en transport aérien, nous recommandons deux essais complémentaires :
Premier essai : –20 kPa, cohérent avec la plage opérationnelle ASTM D3078.
Second essai : –25 kPa, pour vérifier que l’emballage résiste au différentiel typique en cabine.
Notre module de commande modèle P permet de programmer jusqu’à quatre niveaux de vide dans un même essai, afin d’évaluer le comportement de l’emballage sous différentes conditions au cours d’un seul cycle.
Nous allons créer trois exemples pratiques de paramètres d’essai, afin de mettre la théorie en application. Consultez notre page pour rester informé.
Astuce avant de terminer : l’échantillon de contrôle
Avant de conclure, nous souhaitons partager une recommandation non incluse dans ASTM D3078, mais qui peut augmenter significativement la fiabilité des résultats :
Chez DVACI, nous utilisons toujours un échantillon de contrôle pour valider la configuration avant de lancer les essais complets. Il s’agit d’un emballage avec une fuite connue et clairement identifiée, utilisé pour établir les paramètres et confirmer que l’essai détecte de vrais défauts, plutôt que des faux positifs.
Si vous souhaitez que nous évaluions vos échantillons, remplissez le formulaire de contact. Nous vous enverrons avec plaisir une vidéo de démonstration gratuite avec des recommandations spécifiques.
Si ce contenu vous a été utile, abonnez-vous et partagez-le avec votre équipe QA.
Nous pouvons vous aider. Contactez-nous !
