ASTM D638: Sifat Tarik Plastik
Uji tarik pada plastik menurut ASTM D638 membantu menentukan sifat mekanik penting, termasuk tegangan tarik, regangan, modulus tarik, kekuatan tarik, kekuatan tarik saat luluh dan kekuatan tarik saat putus. Standar ASTM D638 tidak identik dengan mitranya ISO 527-1 dan ISO 527-2. Standar ini berbeda dalam banyak aspek, termasuk bentuk dan dimensi spesimen, definisi hasil pengujian, dan prosedur pengujian itu sendiri. Sementara ASTM D638 menghadirkan karakterisasi pragmatis dari sifat tarik, prinsip panduan standar ISO 527 adalah reproduktifitas tingkat tinggi dari hasil pengujian di seluruh laboratorium, perusahaan, dan batas negara.
Tujuan & nilai karakteristik Menjalankan tes Spesimen dan dimensi spesimen Kondisi lingkungan Persyaratan akurasi Sistem pengujian FAQs Brosur plastik
Nilai objektif & karakteristik uji tarik ASTM D638
Dalam metode uji standar ASTM D638 untuk sifat tarik plastik, sifat mekanik penting dari bahan cetakan atau spesimen yang dikerjakan dari area tertentu pada komponen ditentukan.
Nilai karakteristik tipikal adalah:
- Tegangan tarik: gaya yang berhubungan dengan penampang awal spesimen
- Tegangan: perubahan panjang pengukur dengan mengacu pada panjang pengukur awal
- Modulus tarik: gradien kurva dalam diagram tegangan-regangan
- Titik luluh: tegangan dan regangan pada titik plot kurva di mana gradiennya nol
- Titik patah: tegangan dan regangan pada saat spesimen rusak/putus
- Rasio Poisson: rasio negatif regangan transversal terhadap regangan aksial
Uji penuaan
Uji tarik untuk ASTM D638 memberikan dasar yang baik untuk menunjukkan perubahan nilai karakteristik mekanis polimer setelah penuaan, panas atau penyimpanan media, atau pelapukan. Di sini, nilai karakteristik uji tarik ditentukan dalam keadaan baru dicetak, serta setelah periode penuaan atau pelapukan yang ditentukan.
Dimensi spesimen ASTM D638 / jenis spesimen
Spesimen yang digunakan untuk pengujian menurut ASTM D638 diklasifikasikan berdasarkan jenisnya:
- ASTM D638 Type I - Spesimen uji yang disukai adalah halter Tipe I, yang dengan ketebalan 3,2 mm (1/8 inci) dan panjang pengukur 50 mm (2 inci) masih relatif sama dengan ketebalan material komponen umum dan pada saat yang sama memungkinkan untuk tingkat akurasi pengukuran regangan yang baik.
- ASTM D638 Type II - Asalkan dengan menggunakan benda uji Tipe I fraktur tidak dapat dihasilkan pada bagian sempit paralel dari spesimen, ASTM D638 merekomendasikan penggunaan spesimen uji Tipe II, di mana lebar bagian paralel sempit berkurang secara signifikan.
- ASTM D638 Type III - Jika spesimen dengan ketebalan material lebih dari 7 mm dapat diperoleh melalui proses mekanis, maka digunakan spesimen Tipe III. Di sini, lebar bagian paralel yang sempit, serta lebar bahu dan panjang keseluruhan dinaikkan sehingga ketebalan spesimen tetap kurang dari lebarnya. Untuk ketebalan lembaran lebih dari 14 mm, ketebalannya disesuaikan melalui proses mekanis.
- ASTM D638 Type IV - Spesimen uji Tipe IV ideal untuk pengujian polimer yang sangat lunak (misalnya, karet) dan digunakan saat membandingkan polimer lunak dan polimer yang lebih kaku.
- ASTM D638 Type V - Jika hanya sejumlah kecil material yang tersedia, atau jika pemesinan spesimen dari suatu komponen tidak memungkinkan untuk spesimen yang lebih besar, maka digunakan spesimen Tipe V, yang diperkecil di setiap dimensi relatif terhadap Tipe I.
| Standar | Tipe spesimen | Remark | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | L0 mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM D638 | Tipe I | Spesimen yang lebih disukai untuk plastik kaku | ≥165 | 57±0,5 | 19+6.4 | 13±0,5 | 3,2±0,4 | 50±0,25 | 115±5 |
| ASTM D638 | Tipe II | Lebih disukai bila tipe I tidak pecah pada penampang yang sempit | ≥183 | 57±0,5 | 19+6.4 | 6±0,5 | 3,2±0,4 | 50±0,25 | 135±5 |
| ASTM D638 | Tipe III | Untuk ketebalan spesimen lebih besar dari 7mm (plastik kaku dan lunak) | ≥246 | 57±0,5 | 29+6.4 | 19±0,5 | 7 ... 14 | 50±0,25 | 115±5 |
| ASTM D638 | Tipe IV | Untuk perbandingan plastik kaku dan plastiklunak | ≥115 | 33±0,5 | 19+6.4 | 6±0,05 | 3,2±0,4 | 25±0,13 | 65±5 |
| ASTM D638 | Tipe V | Spesimen kecil dari komponen | ≥63,5 | 9,53 | 9,53+3.1 | 3,18±0,5 | 3,2±0,4 | 7,62 | 25,4±5 |
Melakukan uji tarik ke ASTM D638 dengan perangkat lunak pengujian testXpert
Uji tarik adalah salah satu uji yang paling sering dilakukan dalam hal pengujian mekanis plastik dan polimer. Prosedur yang sesuai dengan standar dijelaskan secara rinci dalam standar ASTM D638. Petunjuk langkah demi langkah menghilangkan kebutuhan untuk membaca semua halaman standar dan menunjukkan kepada Anda betapa mudahnya melakukan pengujian dengan kepatuhan 100% saat menggunakan testXpert.
ASTM D638 dalam 6 langkah dengan testXpert
Perangkat lunak pengujian testXpertmerupakan solusi ideal untuk setiap kebutuhan pengujian. Kedua standar ISO 527-1/ISO 527-2 dan ASTM D638 menentukan metode uji untuk uji tarik. Kedua standar tersebut secara teknis setara tetapi tidak memberikan hasil yang sepenuhnya sebanding, karena bentuk spesimen, kecepatan pengujian, dan metode penentuan hasil berbeda dalam beberapa hal. Dengan testXpert, ZwickRoell menyediakan program pengujian standar yang telah dikonfigurasi sebelumnya, yang menjamin pemenuhan persyaratan ASTM D638. Semua pengaturan yang diperlukan untuk menjalankan pengujian sesuai dengan ASTM D638 sudah dikonfigurasikan.
perangkat lunak pengujian testXpert program uji standar testXpert
ASTM D638: segera mulai pengujian dengan testXpert
Pengujian yang sederhana dan efisien untuk ASTM D638 juga menjamin orientasi yang cepat bagi karyawan baru:
- Semua nilai karakteristik dan parameter yang ditentukan dalam standar ASTM D638 sudah disimpan dalam program uji standarASTM D638. Kepatuhan terhadap standar dijamin dan Anda terhindar dari tugas yang memakan waktu untuk mempelajari standar.
- Operator dipandu melalui pengujian langkah demi langkah. Satu-satunya tugas yang mereka lihat di layar mereka adalah tugas yang sesuai dengan tanggung jawab khusus mereka, yang dimungkinkan melalui fitur manajemen pengguna . Hal ini memastikan proses orientasi yang cepat bagi karyawan baru. Semua pengguna secara andal melakukan pengujian menurut ASTM D638—tidak ada langkah yang terlupakan.
- Efisiensi pengujian maksimum dicapai melalui koneksi perangkat periferal: Apabila dimensi spesimen dari mikrometer dikirim langsung ke perangkat lunak pengujian, Anda dapat menghemat waktu dan menghindari kesalahan input.
perangkat lunak pengujian testXpert Menjalankan pengujian dalam 6 langkah dengan testXpert
Menguji persyaratan akurasi mesin menurut ASTM D638
Gaya dan ekstensi adalah dua nilai fundamental yang diukur oleh mesin penguji. Dalam kerangka kalibrasi berkala bila dibandingkan dengan alat ukur yang dapat ditelusuri ke standar nasional, bukti telah menunjukkan bahwa nilai terukur ini mencapai tingkat akurasi yang ditentukan dalam standar pengujian di seluruh rentang pengukuran yang ditentukan.
Pengukuran gaya (ASTM E4)
ASTM D638 standar membutuhkan akurasi pengukuran ± 1% untuk nilai terukur. Persyaratan ini diverifikasi dengan kalibrasi sesuai ASTM E4 untuk seluruh rentang pengukuran sel beban. Oleh karena itu, kualitas sistem pengukuran gaya secara khusus ditentukan oleh lebar rentang pengukuran di mana akurasi dapat dicapai. Mesin pengujian ZwickRoell dapat mencapai akurasi pengukuran yang diperlukan dalam ASTM E4 mulai dari 1/1000 rentang pengukurannya. Ini berarti Anda dapat mengukur nilai modulus dan tegangan tarik banyak material dengan pengaturan pengujian yang sama dan tanpa harus mengatur ulang pengaturannya.
Pengukuran regangan (ASTM E83)
Nilai yang akan diukur termasuk perjalanan crosshead, atau perubahan jarak penjepitan dan perpanjangan spesimen yang diukur secara langsung.
Untuk pengukuran perjalanan crosshead, ASTM D638 membutuhkan akurasi ± 10% relatif terhadap nilai terukur masing-masing. Perjalanan crosshead terutama digunakan untuk penentuan regangan nominal saat putus, sehingga jarak yang diukur relatif besar.
Modulus tarik ditentukan dengan ekstensometer pengukuran langsung. Kesalahan yang diizinkan dalam penentuan regangan ditentukan pada 0,0002 [mm/mm]. Ini sesuai dengan kesalahan regangan sebesar 0,02% atau — pada panjang pengukur 50 mm — kesalahan perpindahan yang diizinkan sebesar 0,01 mm.
Untuk pengukuran titik luluh dan elongasi kecil hingga kira-kira 20%, ASTM D638 memerlukan kesesuaian dengan kelas C menurut standar kalibrasi ASTM E83. Untuk elongasi hingga 10%, ini berarti nilai kesalahan maksimum yang ditetapkan dalam penentuan regangan sebesar 0,001 [mm/mm], yang setara dengan elongasi 0,1%. Untuk pengukuran elongasi yang lebih tinggi, kesalahan relatif dari masing-masing nilai terukur tidak boleh melebihi ± 1%.
Untuk pengukuran elongasi lebih tinggi dari 20%, ASTM D638 mengizinkan kesalahan pengukuran relatif ± 20%, yang dapat dicapai bahkan dengan ekstensometer yang relatif sederhana.
Pengkondisian dan kondisi sekitar yang ditentukan dalam ASTM D638
- Mengamati kondisi yang ditentukan dan kondisi sekitar berkaitan dengan suhu dan kelembapan adalah hal yang sangat penting untuk perbandingan hasil pengujian.
- Spesifikasi untuk durasi pengkondisian biasanya dapat ditemukan dalam standar bahan untuk plastik yang diuji. Selanjutnya, spesimen yang digunakan dalam pengujian pada bahan cetakan harus disimpan dalam atmosfer standar (kondisi suhu dan kelembaban standar) setidaknya selama 16 jam sebelum tes.
- Jika pengujian dilakukan di atmosfer standar, ini mengacu pada iklim normal yang ditentukan yang ditentukan dalam ASTM D618.
Suhu atmosfer:23 ± 2 °C, 50 ± 10% r.F.
Atmosfir sub-tropis:27 ± 2 °C, 65 ±10% rF - Toleransi sesuai dengan kelas 2. Toleransi dibagi dua untuk kelas 1.
- Suhu ruangan biasanya mengacu pada kisaran suhu yang lebih luas, antara 18 °C dan 28 °C.
- Pengujian pada suhu tinggi atau rendah juga dapat dilakukan, dengan persyaratan yang berbeda dapat ditentukan.
Uji tarik ASTM D638 pada suhu rendah atau tinggi
Standarnya adalah pengukuran spesimen dalam keadaan terkondisi menurut metode A dari ASTM D618. Namun demikian, standar ASTM D638 memungkinkan adanya penyimpangan dalam persyaratan pengkondisian dan pengukuran sehingga pengujian juga dapat dilakukan pada suhu rendah atau tinggi menurut standar ini.
Untuk uji tarik pada plastik menurut ASTM D638 pada suhu rendah atau tinggi, ZwickRoell juga menyediakan ruang suhu. Kisaran suhu dapat disesuaikan dari -80 °C sampai +360 °C. Sistem yang terintegrasi penuh memastikan pengoperasian yang efisien, andal, dan mudah selama pelaksanaan uji tarik. Dengan solusi door-in-door, konsumsi nitrogen dan pembentukan es berkurang secara signifikan saat pengujian pada suhu dingin, sehingga pengujian dapat dilakukan dengan biaya yang lebih efektif.
Pertanyaan umum tentang ASTM D638
Standar ASTM yang paling umum untuk uji tarik pada plastik adalah ASTM D638. Standar ini digunakan untuk menentukan sifat tarik bahan plastik untuk tujuan kontrol, spesifikasi, karakterisasi kualitatif dan penelitian dan pengembangan. Ini menentukan peralatan pengujian, bentuk dan dimensi spesimen dan prosedur pengujian yang harus diikuti. Sifat material yang ditentukan menggunakan ASTM D638 meliputi kekuatan tarik, perpanjangan spesimen, nilai regangan, modulus elastisitas, dan opsi untuk menentukan rasio Poisson pada suhu kamar.
Untuk informasi lebih rinci, silakan merujuk ke standar lengkap: ASTM D638
Kekuatan tarik plastik pada dasarnya ditentukan dengan mengukur tegangan yang diperlukan untuk menyebabkan spesimen plastik pecah atau luluh. Standar, oleh karena itu, membuat perbedaan antara titik luluh dan resistensi putus. Karakteristik yang menentukan dari bahan plastik ini biasanya digunakan dalam penelitian dan pengembangan dan untuk tujuan kontrol kualitas. Kekuatan tarik plastik ditentukan dengan menggunakan mesin uji tarik, yang menarik spesimen hingga putus, sementara nilai kritis diukur dan dihitung. Paling umum pengujian ini dilakukan sesuai dengan standar ASTM D638, yang menentukan bentuk dan dimensi spesimen yang akan diuji, memberikan spesifikasi mesin, dan menjelaskan prosedur pengujian.
Standar ASTM D638 menjelaskan pengujian tarik pada plastik. Ini diterapkan untuk mengukur sifat tarik termasuk modulus tarik, tegangan luluh, regangan luluh, kekuatan tarik dan regangan saat putus. Sifat-sifat ini penting untuk penentuan dan perbandingan plastik dan senyawa plastik, serta untuk tujuan jaminan kualitas.
Untuk plastik rapuh dan plastik, yang tidak menunjukkan titik leleh, regangan putus diukur langsung dengan ekstensometer pengukur mekanis atau non-kontak. Dalam kasus termoplastik yang menunjukkan titik luluh, regangan nominal saat putus diukur dari perjalanan pegangan penarik mesin penguji.
Kekuatan tarik adalah tegangan tarik tertinggi yang dapat dicapai spesimen selama uji tarik. Kekuatan tarik ini dapat terjadi pada titik luluh, dalam hal ini disebut sebagai kekuatan tarik pada titik luluh. Jika kekuatan tarik terjadi sesaat sebelum keruntuhan spesimen, itu disebut sebagai kekuatan tarik putus.
Standar ASTM D882 digunakan untuk uji tarik pada film plastik dan bahan lembaran dengan ketebalan hingga 1 mm. Untuk ini, ada spesimen khusus dan metode pengujian yang membahas persyaratan khusus untuk pengujian film.
Plastik yang diperkuat serat panjang seperti GRC atau CRC diukur dalam uji tarik sesuai ASTM D3039. Bahan-bahan ini dapat memiliki sifat yang sangat berbeda tergantung pada arah dan struktur laminasi atau kain. Oleh karena itu, mereka sering membutuhkan spesimen khusus dan metode pengujian.
Standar ASTM E132 menentukan metode pengujian yang sesuai untuk mengukur rasio Poisson pada suhu sekitar. Namun, dalam kasus plastik tanpa penguat, nilai tetap untuk rasio Poisson biasanya dapat digunakan untuk keperluan perhitungan, karena sebagian besar konstan.
Standarnya adalah pengukuran spesimen dalam keadaan terkondisi menurut metode A dari ASTM D618. Standar ASTM D638, bagaimanapun, memungkinkan penyimpangan dalam persyaratan pengkondisian dan pengukuran sehingga pengujian juga dapat dilakukan pada suhu rendah atau tinggi sesuai dengan standar ini.
Standar ASTM D638 mencakup penentuan sifat tarik termasuk kekuatan tarik plastik yang tidak diperkuat dan yang diperkuat. Standar umum lainnya yang digunakan untuk menguji kekuatan tarik adalah ASTM E8/ASTM E8M untuk logam, ASTM D412 untuk karet dan elastomer, dan komposit yang diperkuat serat ASTM D3039