Zkoušení pryží a elastomerů
Pryže a elastomery jsou nepostradatelné v mnoha průmyslových odvětvích – od automobilového průmyslu přes zdravotnickou techniku až po výrobky každodenní potřeby. Aby tyto materiály spolehlivě plnily svou funkci, je nezbytné je důkladně testovat.
Standardizované metody, postupy a rámcové parametry pro zkoušení pryže a elastomerů jsou definovány v mezinárodních a národních normách, jako jsou ISO, ASTM, DIN, BS, NF a JIS. Zkoušky se zaměřují jak na charakterizaci materiálu u standardizovaných vzorků, tak na měření skutečných komponent, například pneumatik, tlumičů, dopravních pásů, řemenů, těsnění a technických výrobků. Do testování jsou zahrnuty také výrobky každodenní potřeby, například gumové rukavice nebo podrážky bot.
Cílem fyzikálních zkoušek je zajištění kvality a vhodnosti materiálů. To zahrnuje hodnocení jejich mechanických, tepelných a chemických vlastností. Zkoumá se životnost, pevnost, pružnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení a vlivům okolního prostředí.
Normy Zkouška tahem Zkouška šíření trhliny Zkouška tvrdosti Další zkoušky Automatizace Zkušební systémy Zajímavé zakázkové projekty Požádat o konzultaci
Metody pro zkoušení pryží a elastomerů
| Short description | Standards |
|---|---|
| Plasty | Elastomery | Zkouška tahem |
|
| Pryže & elastomery I Zkouška šíření trhliny |
|
| Pryže & elastomery I Zkouška šíření trhliny |
|
| Zdravotnictví | Kondomy | Pevnost / deformace při protržení |
|
| Zdravotnictví | Lékařské rukavice | Zkouška tahem |
|
| Plasty | Stanovení tvrdosti metodou vtlačením kuličky & tvrdost dle Rockwella |
|
| Plasty | Tvrdost podle Shore |
|
| Plasty | Tvrdost IRHD |
|
Zkouška tahem pryží a elastomerů
Zkoušky tahem patří mezi nejběžnější zkoušky materiálů. Slouží ke stanovení síly, která je zapotřebí k roztržení pryžového vzorku při jeho prodloužení a dále poskytují informace o různých mechanických vlastnostech materiálu. Obvykle se provádějí na vzorcích ve tvaru lopatek nebo kroužků.
Nejčastěji používané metody zkoušek tahem jsou definovány v normách ASTM D412, ISO 37 a DIN 53504.
Zkouška šíření trhliny u pryží a elastomerů
Tento typ zkoušky charakterizuje chování vzorků se zářezem nebo poškozeného materiálu a slouží ke stanovení pevnosti v tahu nebo odolnosti různých typů vzorků, jako například těles typu trouser nebo pásků, vzorků typu angle, crescent nebo Delft. Metody zkoušky šíření trhliny u pryží a elastomerů jsou popsány v normách ASTM D624 a ISO 34.
Zkouška tvrdosti u pryží a elastomerů
Zkoušky tvrdosti se u pryží a elastomerů obvykle provádí metodou IRHD nebo Shore A, v některých případech se používá metoda Pusey & Jones. Běžné postupy pro měření tvrdosti IRHD jsou popsány v normách ASTM D1415 a ISO 48-2. Zkušební metody pro stanovení tvrdosti vtlačováním na durometru metodou Shore jsou definovány v normách ASTM D2240 a ISO 48-4.
Zkoušky tlakem pryží a elastomerů
Tlaková zkouška pryže zkoumá chování materiálu při statickém tlakovém zatížení. Provádí se za účelem charakterizace mechanických vlastností pryže a elastomerů při tlakovém zatížení.
Podle normy ISO 7743 je zkušební vzorek vystaven opakovanému zatížení ve čtyřech cyklech. Během čtvrtého cyklu se v definovaných referenčních bodech stanovují tlakové moduly.
Měření trvalé deformace v tlaku
Zkouška trvalé deformace v tlaku má zásadní význam pro hodnocení těsnění. Ztráta tloušťky se stanovuje po definované době při předepsané deformaci, případně při současném působení zvýšené teploty.
Postup pro stanovení trvalé deformace v tlaku je popsán v následujících normách:
- ISO 815-1: Stanovení trvalé deformace v tlaku – Část 1: Při laboratorních nebo zvýšených teplotách
- ISO 815-2: Stanovení trvalé deformace v tlaku – Část 2: Při snížených teplotách
- ASTM D395: Standardizované metody pro zkoušení vlastností pryže – Stanovení trvalé deformace v tlaku
- ASTM D1229: Standardizované metody pro zkoušení vlastností pryže – Stanovení trvalé deformace v tlaku – Při snížených teplotách
Zkoušky smykem pryží a elastomerů
Smykové vlastnosti se obvykle stanovují zkouškou dvojitého smyku s překrytím, případně metodou čtyřnásobného smyku, tedy při smykovém zatížení čtyř pryžových bloků. Smykový modul se stanovuje po několika zatěžovacích cyklech.
Zkouška „Stanovení smykového modulu a přilnavosti k tuhým deskám – metoda čtyřnásobného smyku“ je popsána v normě ISO 1827.
Odrazová pružnost
Cílem této zkoušky je rychle a snadno stanovit elasticitu materiálu. Materiál, který je až stoprocentně elastický, uchovává dodanou energii a uvolňuje ji v okamžiku, kdy na něj již nepůsobí síla. Naproti tomu materiál, který je až stoprocentně plastický, dodanou energii zcela pohlcuje. Tyto charakteristiky se používají k měření odrazové pružnosti.
Zkouška stanovení odrazové pružnosti je popsána v normách ISO 4662, DIN 53512 a ASTM D1054. Pro tento druh zkoušky nabízí společnost ZwickRoell přístroje pro stanovení odrazové pružnosti.
Zkoušení tlumičů a ložisek
Tlumicí prvky se běžně využívají při výrobě vozidel. Jsou vyrobeny z elastomerů a často upevněny ke kovovým úchytům. Viskoelastické vlastnosti se měří na servohydraulických zkušebních strojích v širokém rozsahu frekvencí a teplot. Statické zkušební stroje se používají k simulaci maximálního zatížení a deformačních podmínek nebo k reprodukci specifických provozních scénářů v laboratorních podmínkách.
Zkoušení pneumatik
Jednotlivé součásti pneumatiky – guma, textilní podklad, kord a ocelový pás – se testují samostatně konvenčními metodami. Spojení mezi pryží a kovovými či textilními kordy hraje zásadní roli pro trvanlivost a kvalitu pneumatiky. Tato vlastnost se stanovuje zkouškami vytažením a přilnavosti. Zkouška jízdních vlastností se provádí na kompletní pneumatice. Zkoušky lze provádět staticky, pro měření deformace pneumatiky při komplexním zatížením, nebo dynamicky při cyklickém zatěžování.
Zkoušky těsnění
Těsnění musí spolehlivě plnit své specifické funkce po dlouhou dobu. Společnost ZwickRoell nabízí pro jejich zkoušení standardizované přípravky a zároveň vyrábí specifická řešení přizpůsobené každému profilu. U komplexních těsnění má zásadní význam porozumět jejich deformačnímu chování při zatížení.
Zde přichází na řadu ZwickRoell Video Capturing Plus: Průběh zkoušky je dokumentován videozáznamem, který snímá webová kamera, videokamera nebo optický průtahoměr
videoXtens. Integrovaná synchronizace hardwaru umožňuje přesně sladit naměřená data s videem. Při přehrávání videozáznamu se křivka v grafu aktualizuje podle naměřených dat.
Automatizované zkoušky pryží a elastomerů
Zkoušky tahem pryží a elastomerů, například zkoušky tahem či šíření trhliny, je možné provádět také automatizovaně, to znamená s plně automatizovaným podáváním vzorků. Automatizovaný zkušební systém je vhodné používat především v situacích, kdy je zapotřebí provádět zkoušky velkého množství vzorků nebo když je nutné eliminovat vliv obsluhy. Teplota nebo vlhkost rukou, stejně jako nepřesné vyrovnání vzorku v upínacích čelistech mohou ovlivnit výsledky zkoušky.
- Kompaktní robotický zkušební systém roboTest L může autonomně provést zkoušku až 350 vzorků. V systému je také integrovaný tloušťkoměr, který měří rozměr vzorku s vysokou přesností a reprodukovatelností. Podavač vloží vzorek do zkušebního stroje a poté se automaticky spustí zkouška tahem podle normy ISO 37 / DIN 53504. Po zkoušce se zbytky vzorků odstraní, z upínacích čelistí je vyjmou zvláštní kleštiny.
- Robotický zkušební systém roboTest R je komplexnější a umožňuje připojení dalších zařízení, jako je stanice pro značkování vzorků, středicí přípravek nebo teplotní komora pro předepsané temperování vzorků.
- Aby bylo možné minimalizovat vliv obsluhujících osob i u malých zkušebních sérií (typ 1+2/S1+S2), má společnost ZwickRoell ve svém portfoliu systém ALEX. Jde o jednoduchý, kompaktní a cenově výhodný systém, který lze použít i pro série již od 10 vzorků.
Stroje pro zkoušky pryží a elastomerů od ZwickRoell
Naše zkušební stroje pro testování pryže a elastomerů jsou navrženy tak, aby splňovaly specifické požadavky pro zkoušení těchto materiálů, a navíc umožňovaly provádět široké spektrum mechanických zkoušek.
- Elektromechanické zkušební stroje z řad zwickiLine, ProLine nebo AllroundLine určené pro statické aplikace byly navrženy přímo pro zkoušky tahem, tlakem a šíření trhliny.
- Elektrodynamické zkušební stroje, například LTM, využívají technologii lineárního motoru a jsou vhodné pro zkoušky DMA.
- Servohydraulické zkušební stroje mají vysoce tuhou rámovou konstrukci, která je odolná až do jmenovitého zatížení. Nabízí rychlé a přesné snímání dat, které je kombinováno s inteligentním řízením všech zatěžovacích sekvencí. Používají se ke stanovení vlastností materiálů při oscilujícím zatížení, například při zkouškách DMA.
- Teplotní komory určené pro statické a dynamické zkušební stroje umožňují provádění zkoušek v širokém standardním teplotním rozsahu od -70 °C do +250 °C. Ohřev je zajištěn elektricky, chlazení se provádí kapalným dusíkem.
- Na tvrdoměrech lze stanovit tvrdost materiálu podle metod Shore a IRHD.
- Přístroje pro stanovení odrazové pružnosti jsou vhodné k měření elasticity materiálu.
- Zařízení pro přípravu vzorků umožňují připravit zkušební tělesa tvaru lopatek nebo kroužků.
- Automatizované zkušební systémy jako roboTest L, roboTest R nebo ALEX slouží k automatickému provádění zkoušek většího množství vzorků.
