Pindah ke halaman konten

uji tarik pada plastik

ISO 527-1-2, ASTM D638
Nama Jenis Ukuran Unduh

Objective pada uji tarik sesuai ISO 527

Dalam uji tarik ini, sifat mekanik penting dari bahan cetakan ditentukan. Nilai-nilai karakteristik ini sebagian besar digunakan untuk tujuan perbandingan.

Nilai-nilai karakteristiknya adalah:

  • Tegangan tarik: gaya yang diaplikasikan pada luas area awal dari 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

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 uji, 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.

Persyaratan lingkungan dan peralatan uji untuk uji tarik sesuai ISO 527

Definisi bentuk dan dimensi benda uji yang akan digunakan untuk ISO

Spesimen bentuk untuk tes pada bahan cetak

Tujuan utama dari pengujian bahan cetak adalah untuk mencapai tingkat reproduktifitas yang tinggi. Pengujian ini membutuhkan pembatasan jumlah jenis spesimen.

  • Spesimen biasanya dihasilkan oleh pencetakan injeksi. Spesimen Type 1Asebagaimana didefinisikan dalam ISO 527-2 digunakan; dalam ISO 3167, spesimen ini ditetapkan sebagai Spesimen Type A dan juga dibatasi hingga ketebalan 4mm. Spesimen ini juga dirancang sebagai Type A1 in ISO 20753.
  • 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 pengukur yang lebih disukai untuk spesimen adalah 75mm, atau alternatifnya adalah 50mm.
  • Secara bergantian, spesimen Type 1B diizinkan; spesimen ini ditetapkan sebagai Type B dalam ISO 3167 dan sebagai Type 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.
  • Jarak pengukuran 50 mm ditentukan untuk spesimen Tipe 1B karena radius yang lebih besar menghasilkan area paralel yang lebih pendek.

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.

Pengondisian yang dijelaskan dan kondisi sekitar

  • 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.

Penentuan ukuran spesimen yang tepat

  • 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.

Persyaratan 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 ekstensi (ISO 9513, ASTM E83)

Bersama dengan kesalahan relatif (dalam persentase), spesifikasi kelas untuk mengukur ekstensi juga menyertakan spesifikasi untuk kesalahan mutlak, yang terjadi ketika mengukur ekstensi yang lebih kecil.
ISO dan ASTM berbeda di sini secara signifikan.

  • 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 dari modulus tarik dalam ISO Kelas 1 adalah ± 3 µm. Ini berarti bahwa deviasi hingga 6 µm mungkin ada di antara pengukuran pada awal dan akhir rentang modulus. Ini akan menghasilkan kesalahan pengukuran yang sangat besar.
  • Untuk mengatasi masalah ini, persyaratan tambahan untuk mengukur modulus tarik telah ditambahkan ke ISO 527-1. Persyaratan tambahan ini menyatakan bahwa jejak pengukuran antara awal dan akhir penentuan modulus harus diukur dengan akurasi 1%.

Uji tarik ke ISO 527-1 / ASTM D638 dengan ruang suhu -80 °C hingga + 250 °C

Uji plastik pada suhu -80 °C hingga +250 °C di ruang suhu

Pengujian material dan komponen pada suhu (khususnya ISO 527-1, ASTM D638) pada plastik, karet, elastomer dan komposit yang diperkuat serat dengan ekstensometer makroXtens.

testXpert III - uji tarik pada plastik sesuai ISO 527-1 (ASTM D638)

testXpert III testing software adalah solusi ideal untuk setiap persyaratan pengujian. 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 uji, dan metode penentuan hasil berbeda dalam beberapa hal. Dengan testXpert III, ZwickRoell menawarkan program pengujian standar yang telah disiapkan yang dijamin memenuhi persyaratan ISO 527-1 dan ASTM D638. Semua pengaturan untuk melakukan pengujian pada ISO 527 telah diatur sebelumnya. Banyak detail lainnya juga tersedia di testXpert.

Uji Tarik Dibandingkan dengan Metode Uji Lainnya

Uji Tarik Dibandingkan dengan Metode Uji Lainnya

Uji lentur (ISO 178, ASTM D790)
Uji mulur di bawah beban tarik (ISO 899-1)
Uji tarik impact (ISO 8256 , ASTM D1822)
Uji tarik berkecepatan tinggi (ISO 18872)
Uji lentur (ISO 178, ASTM D790)

Uji lentur (ISO 178, ASTM D790)

  • Uji lentur dilakukan pada tingkat pembebanan yang serupa dengan uji tarik dan karena itu memberikan karakteristik material yang serupa.
  • Keuntungan utama dari uji lentur adalah pengukuran yang relatif mudah dari regangan spesimen rendah. Untuk alasan ini, uji lentur telah menjadi uji yang disukai untuk pengukuran modulus untuk waktu yang lama.
  • Namun, karena extensometer yang sangat akurat dan mudah digunakan sekarang tersedia, signifikansi keuntungan ini kurang berperan.
  • Berhubungan dengan metode tersebut, uji lentur lebih akurat dalam mengkarakterisasi kondisi material pada permukaan spesimen. Jika orientasi yang kuat hadir dalam material, hasilnya akan menjadi perbedaan nilai terukur dibandingkan dengan uji tarik.
  • Metode perhitungan yang diterapkan dalam standar tunduk pada kesalahan pengukuran yang meningkat ketika defleksi spesimen menjadi lebih besar. Untuk alasan ini, uji lentur, tidak seperti uji tarik, hanya dapat digunakan untuk regangan spesimen rendah.
Lebih lanjut tentang pengujian lentur ISO 178
Uji mulur di bawah beban tarik (ISO 899-1)

Uji mulur di bawah beban tarik (ISO 899-1)

Uji mulur dilakukan di bawah beban tarik konstan. Tingkat pembebanannya hampir nol. Perubahan regangan ditampilkan sebagai kurva mulur.

Lebih lanjut tentang pengujian creep ISO 899-1
Uji tarik impact (ISO 8256 , ASTM D1822)

Uji tarik impact (ISO 8256 , ASTM D1822)

  • Uji ini menawarkan metode sederhana untuk menentukan sifat tarik pada tingkat pembebanan tinggi menggunakan pendulum impact tester.
  • Dengan pendulum impact tester konvensional, hanya nilai energi yang dapat ditentukan, dan kecepatan tarik umumnya terbatas sekitar 3,8 m/detik. Pendulum impact tester berinstrumen dapat menentukan nilai-nilai tambahan, seperti kuat tarik maksimum.
Informasi lebih lanjut tentang pengujian impact
Uji tarik berkecepatan tinggi (ISO 18872)

Uji tarik berkecepatan tinggi (ISO 18872)

High-speed tensile test dapat dilakukan dengan menggunakan alat uji "drop weight" atau hidraulik high-speed tensile testing machines. Kecepatan tarik hingga 20 m/detik tercapai. Selain itu, penggunaan pengukuran ekstensi langsung pada spesimen dimungkinkan, memungkinkan untuk menghasilkan diagram tegangan-regangan informatif. High-speed tensile test juga menyediakan parameter yang berharga untuk simulasi tabrakan.

Lebih lanjut tentang uji tarik kecepatan tinggi

Kami mencari dan menemukan solusi pengujian yang optimal untuk setiap kebutuhan Anda.

Hubungi pakar industri kami.

Kami berharap dapat mendiskusikan kebutuhan Anda.

 

Hubungi kami

Produk Terkait

Top