ISO 527-1 & ISO 527-2 Tensile Test pada Plastics
Uji tarik ini digunakan untuk menentukan sifat mekanik penting dari bahan cetakan. Nilai-nilai karakteristik ini sebagian besar digunakan untuk tujuan perbandingan. Standar ISO 527-1 (prinsip umum) dan ISO 527-2 (kondisi pengujian untuk bahan cetakan dan ekstrusi) menjelaskan pengujian tarik pada plastik. Prinsip panduan standar ISO 527 adalah reproduktifitas hasil tes yang tinggi di seluruh laboratorium, perusahaan, dan batas negara.
Rincian lebih lanjut tentang uji tarik pada plastik dapat ditemukan dalam standar ASTM D638.
Nilai-nilai objektif dan karakteristik Menjalankan pengujian Bentuk spesimen & dimensi Kondisi lingkungan Persyaratan akurasi Perbandingan dengan metode pengujian lainnya Sistem pengujian Brosur plastik
Nilai objektif dan karakteristik uji tarik terhadap ISO 527
Serangkaian nilai karakteristik ditentukan untuk menggambarkan sifat mekanik penting dari bahan cetakan. Nilai-nilai karakteristik ini sebagian besar digunakan untuk tujuan perbandingan.
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
Kedua standar ISO 527-1/-2 dan ASTM D638 menjelaskan 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.
Dalam uji tarik standar, hasilnya didasarkan pada penarikan spesimen yang ditentukan pada spesimen. Namun, beban pada komponen atau struktur dalam servis yang sebenarnya mungkin berada dalam rentang deformasi yang sangat lebar. Karena sifat viskoelastik dari polimer, sifat mekanik yang berbeda dari yang diukur pada spesimen uji standar biasanya memberikan hasil di bawah tingkat regangan yang diubah. Untuk alasan ini, nilai-nilai karakteristik yang ditentukan dalam uji tarik hanya terbatas pada kesesuaian untuk desain komponen, tetapi merupakan dasar yang sangat dapat diandalkan untuk perbandingan material.
Uji penuaan
Uji tarik memberikan dasar yang baik untuk menunjukkan perubahan dalam nilai-nilai karakteristik mekanik polimer setelah penuaan, penuaan sedang atau panas, atau pelapukan. Untuk ini, nilai-nilai karakteristik dari uji tarik ditentukan dalam keadaan yang baru dibentuk, serta setelah ditetapkan penuaan atau periode pelapukan.
Bagaimana uji tarik ISO 527-1 dilakukan?
Melakukan uji tarik sesuai ISO 527 dengan testXpert III:
TestXpert III testing softwarekami Perangkat lunak ini merupakan hasil kerja sama erat dengan pengguna perangkat lunak dari industri pengujian bahan dan mencakup berbagai fungsi untuk mendukung Anda dalam operasi sehari-hari. Baik ISO 527-1/-2 dan ASTM D638 menjelaskan metoda 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 menawarkan program pengujian standar pra-konfigurasi yang dijamin memenuhi persyaratan ISO 527-1 dan ASTM D638. Semua pengaturan yang diperlukan untuk menjalankan pengujian sesuai dengan ISO 527 telah dikonfigurasikan. testXpert juga mencakup banyak detail lain yang relevan.
perangkat lunak pengujian testXpert Menjalankan pengujian dalam 6 langkah dengan testXpert
Mulai pengujian ke ISO 527 segera dengan testXpert
Pengujian yang efisien untuk ISO 527 dan orientasi karyawan baru yang cepat dipastikan dengan cara berikut ini:
- Meniadakan kebutuhan untuk mempelajari standar: jaminan kesesuaian standar melalui program uji standar untuk ISO 527-1/-2, di mana semua nilai karakteristik dan parameter untuk ISO 527-1/-2 sudah disimpan.
- Dengan adanya fitur manajemen pengguna , pengguna hanya melihat informasi yang mereka perlukan untuk menjalankan pengujian, yang berarti mereka dapat dengan cepat dilatih dan melakukan pengujian dengan andal sesuai dengan ISO 527. Tidak ada 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
Jenis spesimen / bentuk spesimen
Tujuan utama dari pengujian bahan cetak adalah untuk mencapai tingkat reproduktifitas yang tinggi. Pengujian ini membutuhkan pembatasan jumlah jenis spesimen. Bentuk dan dimensi spesimen didefinisikan dalam ISO 527-2. Spesimen yang lebih disukai adalah tipe 1A (cetakan injeksi) dan tipe 1B (ditekan atau dikerjakan secara mekanis):
Tipe spesimen 1A hingga ISO 527-2
- Spesimen biasanya diproduksi dengan cetakan injeksi. Tipe 1A spesimen seperti yang didefinisikan dalam ISO 527-2 digunakan; dalam ISO 3167 ini ditetapkan sebagai tipe A spesimen dan juga terbatas pada spesimen tertentu ketebalan 4mm. Spesimen ini juga termasuk dalam ISO 20753 sebagai spesimen A1.
- Spesimen cetakan injeksi menunjukkan orientasi menurun karena jarak dari titik umpan meningkat, menyebabkan kurva sifat mekanis non-konstan sepanjang spesimen, dan karena itu sering mengakibatkan spesimen patah pada sisi yang jauh dari gerbang.
- Panjang pengukuran lebih disukai untuk spesimen adalah 75mm, atau sebagai alternatif 50mm.
Tipe spesimen 1B
- Sebagai sebuah alternatif, tipe 1B spesimen dapat digunakan; ini ditetapkan sebagai tipe B dalam ISO 3167 dan sebagai tipe A2 dalam ISO 20753.
- Spesimen-spesimen tersebut umumnya dihasilkan dari lembaran cetak yang ditekan atau diinjeksi menggunakan mesin. Orientasi polimer biasanya berbeda secara signifikan dari orientasi pada spesimen cetakan injeksi. Keterbandingan hasil yang diperoleh menggunakan berbagai bentuk spesimen tidak dijamin.
- Panjang pengukuran dari 50 mm ditentukan untuk spesimen tipe 1B karena jari-jari yang lebih besar dan oleh karena itu area paralel yang lebih pendek.
| Standar | Tipe spesimen | Remark | l3 mm | l1 mm | b mm | b1 mm | h mm | L0 mm | L0 mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 527-2 | 1A | Cetakan injeksi spesimen (bentuk yang lebih disukai) | =170 | 80±2 | 20±0,2 | 10±0,2 | 4.0±0.2 (lebih disukai) | 75±0.5 atau 50±0.5 | 115±1 |
| ISO 527-2 | 1B | Spesimen yang ditekan atau mesin. mesin (bentuk yang disukai) | ≥150 | 60±0,5 | 20±0,2 | 10±0,2 | 4.0±0.2 (lebih disukai) | 50±0,5 | 115±1 |
Spesimen untuk uji penuaan, uji penuaan media, dan uji pelapukan
- Luas area yang kecil menguntungkan untuk semua prosedur penuaan yang maju dari permukaan spesimen.
- Seringkali hanya tegangan tarik maksimum yang digunakan untuk menilai perilaku ini. Penggunaan extensometer tidak diperlukan, dan spesimen yang tipis dan berpilin dapat digunakan.
- ISO 527 menawarkan Types CP dan CW untuk tujuan ini; tipe-tipe ini dipinjam dari impact tensile standard ISO 8256.
Dimensi spesimen
- Penentuan ukuran spesimen dapat menghasilkan sejumlah kesalahan nilai tegangan yang relatif tinggi. Ketika spesimen dikenakan beban tarik, kesalahan pengukuran tercermin secara linear oleh hasil tegangan. Ketika spesimen dikenakan beban lentur, kesalahan pengukuran ketebalan spesimen memiliki efek kuadrat.
- Selain akurasi pembacaan alat ukur, ukuran dan bentuk elemen kontak serta penekanan permukaan yang diterapkan selama pengukuran juga memainkan peran penting.
- Selanjutnya, luas area spesimen sering berbeda dari bentuk persegi panjang yang ideal. Ini bisa menjadi kesalahan bersudut yang dihasilkan dari pemrosesan mekanik atau sink mark dan sudut draf kecil dalam spesimen cetakan injeksi.
- Banyak standar uji mengacu pada ISO 16012 dan/atau ASTM D5947 untuk menjelaskan persyaratan dan metode pengukuran dimensi. Kadang-kadang, standar pengujian individu mengandung spesifikasi tambahan.
- Misalnya, kaliper biasanya digunakan untuk mengukur panjang keseluruhan plastik keras yang lebih besar dari 10 mm. Karena penekanan permukaan selama pengukuran tidak dapat diperiksa, akurasi pengukurannya agak rendah bahkan jika resolusi kaliper tinggi.
- Ketebalan dan lebar spesimen biasanya ditentukan oleh sekrup mikrometer dengan ratchet. Permukaan kontak berbentuk datar dan melingkar dengan diameter 6,35 mm. Ratchet membatasi gaya pengukuran menjadi 5–15 N.
- Dalam sistem otomatis, ketebalan dan lebar ditentukan oleh alat pengukur penampang. Alat ini memegang spesimen selama pengukuran dan menentukan ukuran dengan empat transduser pengukuran digital, gaya pengukuran yang ditetapkan, dan kaki sensor.
- Untuk plastik lunak dan film, gaya pengukuran sangat penting untuk benar-benar diamati. Untuk memastikan ini, instrumen ukur ketebalan digital dengan penyangga beban pemberat harus digunakan.
Pengkondisian dan kondisi lingkungan
- Mengamati kondisi yang ditentukan dan kondisi sekitar berkaitan dengan suhu dan kelembapan adalah hal yang sangat penting untuk perbandingan hasil pengujian.
- Spesifikasi untuk durasi pengondisian biasanya dapat ditemukan dalam standar material untuk plastik yang diuji.Selanjutnya, spesimen yang digunakan dalam pengujian pada bahan cetakan harus disimpan dalam standard atmosphere(suhu standar dan kondisi kelembaban) setidaknya 16 jam sebelum pengujian.
- Suasana standar untuk pengujian mengacu pada suasana standar yang ditentukan sebagaimana ditentukan dalam ISO 291 atau ASTM D1349.
Suasana sedang:23 ± 2 °C, 50 ± 10% r.F.
Suasana sub-tropis:27 ± 2 °C, 65 ± 10% r.F. - 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.
Persyaratan akurasi mesin pengujian
Mesin pengujian mengukur dua nilai fundamental: gaya dan ekstensi.Sebagai bagian dari kalibrasi berkala bila dibandingkan dengan alat ukur yang sesuai standar nasional, bukti menunjukkan bahwa nilai terukur ini mencapai tingkat akurasi yang ditentukan dalam standar uji di seluruh rentang pengukuran yang ditetapkan.
Pengukuran gaya (ISO 7500-1, ASTM E4)
Kebanyakan standar uji memerlukan akurasi pengukuran sebesar 1% dari nilai terukur.Persyaratan ini dikategorikan sebagai Kelas 1 di lingkungan ISO.Hampir semua mesin pengujian modern saat ini mencapai akurasi Kelas 1, atau bahkan Kelas 0,5 dengan toleransi yang dibagi dua.Oleh karena itu, yang menentukan adalah rentang pengukuran di mana mesin pengujian mencapai keakuratan kelas yang ditentukan.Berbagai mesin pengujian ZwickRoell mencapai Kelas 1 sekecil 1\1000 rentang pengukuran mereka.Ini berarti Anda dapat mengukur nilai modulus dan tegangan tarik banyak material dengan pengaturan pengujian yang sama dan tanpa harus mengatur ulang pengaturannya.
Pengukuran gaya (ISO 7500-1, ASTM E4)
Sebagian besar standar pengujian memerlukan akurasi pengukuran 1% untuk nilai terukur. Persyaratan ini dikategorikan sebagai Kelas 1 di lingkungan ISO. Hampir semua mesin pengujian modern saat ini mencapai akurasi Kelas 1, atau bahkan Kelas 0,5 dengan toleransi yang dibagi dua. Yang menentukan adalah oleh karena itu rentang pengukuran di mana mesin uji mencapai akurasi kelas yang ditentukan.Berbagai mesin uji ZwickRoell mencapai Kelas 1 dengan sedikitnya 1\1000 dari rentang pengukurannya.Ini berarti Anda dapat mengukur nilai modulus dan tegangan tarik banyak material dengan pengaturan pengujian yang sama dan tanpa harus mengkonfigurasi ulang pengaturan.
Pengukuran ekstensi (ISO 9513, ASTM E83)
Seiring dengan kesalahan relatif (dalam persentase) yang ditentukan, spesifikasi kelas untuk mengukur ekstensi juga mencakup spesifikasi untuk kesalahan absolut, yang terjadi saat mengukur ekstensi yang lebih kecil.
ISO dan ASTM berbeda secara signifikan di sini.
- Sementara toleransi ISO mengacu pada ekstensi, referensi dibuat langsung ke regangan di ASTM.
- Selanjutnya, persyaratan untuk regangan yang lebih kecil didefinisikan lebih sempit di ISO daripada di kelas ASTM yang sesuai.
- Tergantung pada jarak pengukuran yang digunakan, terkadang perbedaan signifikan terjadi secara alami, khususnya ketika mengukur ekstensi kecil.
Pertimbangan khusus untuk pengukuran modulus tarik
- Seperti yang terlihat pada tabel di atas, persyaratan akurasi untuk rentang regangan modulus tarik di ISO Kelas 1 adalah ±3 µm. Ini berarti bahwa penyimpangan hingga 6 µm mungkin ada antara pengukuran di awal dan akhir rentang modulus .Ini akan menghasilkan kesalahan pengukuran yang besar.
- Untuk mengatasi masalah ini, persyaratan tambahan untuk mengukur modulus tarik ditambahkan sesuai ISO 527-1. Persyaratan tambahan ini menyatakan bahwa jalur pengukuran antara awal dan akhir penentuan modulus harus diukur dengan akurasi dari 1%.
