ASTM D256: Zkouška rázem plastů podle Izod na vzorcích s vrubem
Norma ASTM D256 popisuje rázové zkoušky metodou Izod pro určení rázové houževnatosti plastů. Norma ASTM D256 popisuje odolnost plastů proti rázovému zatěžování metodou Izod. Na vzorek s vrubem, upnutým jedním koncem, působí rázové zatížení. Výsledek je prezentován jako absorpce energie vzorku v závislosti na jeho tloušťce.
Zkoušky rázové houževnatosti metodou Izod jsou popsány v normách ISO 180 a ASTM D4508.
Účel a použití Metody A až E Vzorek a rozměry Provedení zkoušky Video Další související normy Rozdíl mezi metodami Izod & Charpy Výpočet rázové houževnatosti Zkušební systémy Často kladené dotazy
Provedení zkoušky rázem metodou Izod podle ASTM D256
Vzorky opatřené vruby se zkouší metodou Izod podle ASTM D256. Zkoušky se provádí na rázových strojích pro plasty s kyvadlovým kladivem, které je na jednom konci tyče opatřeno úderníkem a na druhém konci je upevněno na ložisku s nízkým třením.
Princip měření je založen na kyvadlovém kladivu s určenou energetickou kapacitou a výškou pádu. Při přerážení vzorku dochází ke změně (uvolnění) části kinetické energie kladiva. V důsledku toho se kyvadlové kladivo po nárazu nevrátí do původní výšky pádu. Naměřený rozdíl výšky pádu a vzestupu se pak stává měřítkem absorbované energie. Z výšky pádu se také definuje nárazová rychlost, aby se zkoušky prováděly s reprodukovatelnými rychlostmi deformace.
Standardní kyvadlové kladivo podle normy ASTM D256 má počáteční potenciální energii 2,7 J při stanovené výšce pádu 610 ± 2 mm. Další velikosti kladiva mají dvojnásobnou počáteční potenciální energii při stejné výšce pádu. Výsledkem je nárazová rychlost přibližně 3,46 m/s pro všechna kyvadlová kladiva.
V souladu s normami může být každé rázové kladivo použito do 85 % své počáteční potenciální energie. Pokud je možné použít více velikostí kyvadlových kladiv, mělo by být v každém případě vybráno to nejlehčí.
Vzorek se upne na hraně s určenou orientací tak, aby se vrub nacházel přesně v místě upnutí, tj. v oblasti největšího ohybového momentu. Protože síla upnutí může ovlivnit výsledek, je užitečným řešením pneumatický nebo řízený systém upínací síly.
Uvedený typ měření předpokládá, že veškeré energetické ztráty jsou způsobeny přerážením vzorku. Proto je důležité minimalizovat, opravit nebo zcela odstranit všechny vnější zdroje chyb. Zde jsou uvedeny přísné specifikace a kontroly, které jsou součástí pravidelných kalibrací, týkající se ztrát třením, k nimž nevyhnutelně dochází (odpor vzduchu a tření v ložiskách kyvadlového kladiva). Hodnoty pro korekce se změří a přiřadí příslušnému kyvadlovému kladivu. Pro kvalitu měření je nezbytná dostatečná hmotnost přístroje a antivibrační instalace rázového kladiva na velmi stabilním těžkém laboratorním stole, na pracovní desce pevně uchycené k pevné zdi, podlaze nebo na zděné plošině. Vlastní vibrace přístroje jsou díky speciální konstrukci minimalizovány. Z toho důvodu ZwickRoell používá kyvadlová kladiva s dvojitými tyčemi z jednosměrných uhlíkových materiálů, které mají velmi nízkou hmotnost a zároveň vysokou tuhost. Tím jsou zaručeny minimální oscilace.
Video: Kyvadlová rázová kladiva pro zkoušení plastů
Řada kyvadlových rázových kladiv HIT pro zkoušení plastových materiálů ZwickRoell nabízí vysoce přesné a cenově výhodné řešení. Kyvadlová rázová kladiva jsou k dispozici v rozsahu od 5 do 50 joulů a hodí se nejen pro provádění standardizovaných zkoušek rázové houževnatosti metodou Izod podle ASTM D256, ale také zkoušek Charpy, Dynstat a zkoušek rázem v tahu podle norem ASTM, ISO a DIN.
Účel a použití zkušební metody podle ASTM D256
Rázová zkouška vzorků s vruby Izod podle ASTM D256 poskytuje charakteristické hodnoty odolnosti při rázu a vrubové citlivosti při vysokých rychlostech deformace jako hodnotu energie závislé na tloušťce vzorku. Zkoušky se obvykle provádějí při běžných klimatických podmínkách, při 23 °C a 50% relativní vlhkosti podle ASTM D618.
Význam a použití:
- Porovnání různých tvářených materiálů
- Sledování přípustných odchylek v rámci vstupní kontroly zboží a zajištění jakosti
- Zkoušení obrobených vzorků z hotových dílů
- Vytváření materiálových listů
- Sledování vlivu stárnutí
Zkoušky vrubové houževnatosti metodou Izod jsou také nabízeny jako instrumentované, tzn. s rychlým měřením síly. Dosud však není vypracován žádný standardizovaný postup.
Optimální zkoušení podle ASTM D256 s použitím softwaru testXpert
Jedno softwarové řešení pro všechny zkoušky: zkouška rázové houževnatosti podle ASTM D256, zkouška tahem, zkouška ohybem, zkouška toku taveniny. Všechna data lze vyhodnocovat společně.
- Různé možnosti importu a exportu dat zajišťují optimální propojení zkoušky rázem podle ASTM D256 a testXpert s vašimi procesy. Zkušební software může automaticky načítat/posílat data z/do jiných systémů, například podnikových systémů ERP nebo LIMS.
- Měření rozměrů zkušebních těles podle ASTM D256 je integrováno: Během měření se výška, šířka a šířka pod vrubem vzorku přenášejí z měřicího zařízení do počítače s testXpert stisknutím tlačítka.
- Všechny vyhodnocované výsledky získané zkouškou rázem podle ASTM D256, tahem, ohybem a toku taveniny jsou ukládány společně do jedné databáze. Veškerá zkušební data jsou snadno dohledatelná a reprodukovatelná – všemi aplikacemi. Přístup je snadný odkudkoli prostřednictvím webového prohlížeče.
- Naše funkce analýzy trendů poskytuje jednoduchý regulační diagram kontroly kvality (SPC), který umožňuje včas odhalit případné odchylky od specifikací kvality.
Často kladené dotazy ke zkoušce metodou Izod podle ASTM D256
Při rázové zkoušce metodou Charpy nebo Izod se měří rázová energie uvolněná kyvadlovým kladivem při úderu do vzorku. Tuto energii lze snadno určit z rozdílu mezi výškou spuštění kyvadlového kladiva a výškou jeho zdvihu po nárazu. V normách ISO se energie nárazu vztahuje k ploše průřezu vzorku a udává se v [kJ/m²], zatímco v normách ASTM je běžné vztahovat tuto energii vůči tloušťce vzorku a uvádět hodnotu rázové houževnatosti například v [ft lbf/in].
- Rázová zkouška vzorků s vruby Izod podle ASTM D256 dává charakteristické hodnoty odolnosti při rázu a vrubové citlivosti při vysokých rychlostech deformace jako hodnotu energie závislé na tloušťce vzorku.
- ASTM D4812: Zkušební metoda Izod pro měření rázové houževnatosti vzorků bez vrubů
- ASTM D4508: Zkušební metoda Izod pro měření malých vzorků (čipy), která je obdobou rázové zkoušky Dynstat podle normy DIN 53435.
- Norma ISO 180 popisuje rázovou zkoušku metodou Izod pro stanovení rázové a vrubové houževnatosti plastů. Poskytuje charakteristické hodnoty rázové houževnatosti při vysokých rychlostech deformace vztažené na průřez zkušební tyče.
Obě zkušební metody charakterizují rázovou houževnatost plastového materiálu. V normách ASTM se obvykle používá zkušební metoda Izod, při níž je vzorek umístěn vertikálně. Normy ISO upřednostňují metodu Charpy, která vychází z tříbodového ohybu.
Obě metody se používají k měření vrubové houževnatosti, tak aby vrub zkušebního tělesa byl při nárazu orientován na ohyb v zóně tahového namáhání. Při zkoušce metodou Izod se tato tahová zóna nachází na nárazové straně kyvadlového kladiva a při zkoušce metodou Charpy na straně opačné.
