ISO 37 / DIN 53504, Pengujian Tarik pada Karet dan Elastomer
ISO 37 dan DIN 53504 menjelaskan metode untuk menentukan sifat mekanik karet tervulkanisasi atau karet termoplastik. Standar ini dirancang untuk menentukan tegangan tarik, kekuatan tarik, dan regangan saat putus, serta nilai modulus Young yang didefinisikan sebagai tegangan tarik pada perpanjangan tertentu, atau sebaliknya. Metode ini juga memungkinkan penentuan regangan luluh dan tegangan luluh, misalnya pada elastomer termoplastik. Semua nilai tersebut ditentukan melalui uji tarik dengan kecepatan penarikan konstan.
Metode terstandarisasi lainnya untuk menentukan sifat tarik karet termoset tervulkanisasi dan elastomer termoplastik dijelaskan dalam standar ASTM D412.
Konten berikut ini menjelaskan aspek-aspek utama. Namun, untuk pengujian yang sesuai standar ISO 37 dan DIN 53504, pembelian standar lengkap merupakan hal yang wajib.
Tujuan & aplikasi Spesimen Menjalankan pengjian Video Nilai karakteristik Sistem pengujian Otomatisasi FAQ Meminta konsultasi
ISO 37 / DIN 53504 – Tujuan & Aplikasi
Penggunaan ISO 37 / DIN 53504 memastikan bahwa pengujian dapat dilakukan secara repeatable dan reproducible, terlepas dari laboratorium pengujian yang digunakan. Standar ini menetapkan persyaratan terkait bentuk spesimen, kecepatan pengujian, conditioning, dan evaluasi hasil.
Standar dan metode pengujian ini digunakan di seluruh rantai nilai industri karet. Penerapannya dimulai dari produsen bahan baku dan institusi penelitian, pengembangan compound serta proses produksi, hingga industri pengolahan yang memproduksi berbagai produk seperti ban, peredam (dampers), seal, belt, conveyor belt, serta sarung tangan karet, kondom, dan produk berbahan karet lainnya.
Spesimen Dumbbell menurut ISO 37 / DIN 53504
Untuk uji tarik karet, ISO 37 dan DIN 53504 menetapkan lima tipe spesimen dumbbell serta dua tipe spesimen cincin yang diperbolehkan. Spesimen yang digunakan pada masing-masing standar hanya memiliki perbedaan kecil satu sama lain.
| Tipe | I (min) mm | Is mm | bk mm | b mm | a mm | L0 mm | r1 mm | r2 mm | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 37 | 1 | 115 | 33±2 | 25±1 | 6,2±0,2 | 2±0,2 | 25±0,5 | 25±2 | 14±1 |
| 1A | 100 | 21±1 | 25±1 | 5±0,1 | 2±0,2 | 20±0,5 | 25±2 | 11±1 | |
| 2 | 75 | 25±1 | 12,5±1 | 4±0,1 | 2±0,2 | 20±0,5 | 12,5±1 | 8±0,5 | |
| 3 | 50 | 16±1 | 8,5±0,5 | 4±0,1 | 2±0,2 | 10±0,5 | 10±0,5 | 7,5±0,5 | |
| 4 | 35 | 12±0,5 | 6±0,5 | 2±0,1 | 1±0,1 | 10±0,5 | 3±0,1 | 3±0,1 | |
| DIN 53504 | S1 | 115 | 33 | 25 | 6 | 2±0,2 | 25 | 25 | 14 |
| S1A | 100 | 25 | 25 | 5 | 2±0,2 | 25 | 20 | 11 | |
| S2* | 75 | 25 | 12,5 | 4 | 2±0,2 | 20 | 12,5 | 8 | |
| S3 | 35 | 12 | 6 | 2 | 1±0,1 | 10 | 3 | 3 | |
| S3A | 50 | 16 | 8,5 | 4 | 2±0,2 | 10 | 10 | 7,5 |
*Catatan mengenai DIN 53504: Sebagai preferensi, gunakan spesimen dumbbell tipe S2.
Spesimen Cincin menurut ISO 37 / DIN 53504
| Diameter luar d3 | Diameter dalam d4 | Lebar b | Ketebalan a | ||
|---|---|---|---|---|---|
| ISO 37* | A | 52,6 | 44,6±0,2 | 4±0,2 | 4±0,2 |
| B | 10 | 8±0,1 | 1±0,1 | 1±0,1 | |
| DIN 53504 | R1 | 52,6 | 44,6 | 4,0 | 4±0,2 atau 6,3±0,3 |
| R2 | 44,6 | 36,6 | 4,0 | 4±0,2 atau 6,3±0,3 |
* Spesimen cincin tipe A sebaiknya digunakan sebagai pilihan utama. Tipe B digunakan apabila material tidak mencukupi untuk spesimen tipe A yang lebih besar.
Persiapan spesimen
- Spesimen harus diproduksi dan diukur sesuai dengan DIN ISO 23529.
- Spesimen dumbbell dan cincin umumnya dapat dibuat menggunakan cutting press dengan pisau potong yang sesuai untuk masing-masing tipe spesimen.
ZwickRoell menyediakan dua cutting press manual untuk pembuatan spesimen cincin dan dumbbell yang sesuai standar.
Menjalankan uji menurut ISO 37 / DIN 53504
Pengujian pada spesimen dumbbell:
- ISO 37: Sebelum pengujian, ketebalan spesimen diukur di bagian tengah dan di kedua ujung area paralel, kemudian luas penampang dihitung berdasarkan nilai median dari tiga pengukuran tersebut. Setelah pengukuran gaya di-zero-kan dalam kondisi spesimen tergantung bebas, dumbbell dipasang pada grips mesin uji sepanjang sumbu mesin sehingga tegangan terdistribusi merata pada seluruh penampang. Untuk memulai pengujian dalam kondisi regangan yang terdefinisi, direkomendasikan memberikan pre-stress kecil sebesar 0,1 MPa dan mengatur extensometer pada kondisi tersebut.
- DIN 53504: Sebelum uji tarik, ketebalan dumbbell diukur minimal pada tiga titik pada suhu ruang (RT), sebaiknya di kedua ujung area paralel dan di bagian tengah. Luas penampang (cross-section) awal dihitung berdasarkan nilai median ketebalan serta dimensi lebar hasil pemotongan (blanking dimension) dari cutting press. Dumbbell dijepit pada grips sedemikian rupa sehingga sumbu memanjangnya berimpit dengan sumbu mekanis mesin uji tarik dan spesimen tertahan secara merata tanpa slip. Pre-stress sekitar <0,1 MPa dengan kecepatan feed <50 mm/menit diterapkan, kemudian mesin dihentikan. Extensometer dipasang dan mesin dijalankan kembali pada kecepatan uji yang ditentukan dalam standar. Gaya dan perubahan panjang direkam serta ditampilkan sebagai kurva tegangan-regangan. Sistem pengukuran regangan optik non-kontak lebih disarankan untuk pengukuran regangan.</li>
Kecepatan Uji:
| ISO 37 | DIN 53504 | |
|---|---|---|
| Tipe 1 / S1 | 500 mm/mnt | 500 mm/mnt |
| Tipe 1A / S1A | 500 mm/mnt | 500 mm/mnt |
| Tipe 2 / S2 | 500 mm/mnt | 200 mm/menit (500 ± 50 mm/menit dimungkinkan jika disepakati) |
| Tipe 3 / S3 | 200 mm/mnt | 200 mm/mnt |
| Tipe 4 / S3A | 200 mm/mnt | 200 mm/mnt |
Pengujian dengan spesimen cincin:
- ISO 37: Sebelum pengujian menurut ISO 37, lebar radial dan ketebalan aksial diukur pada enam titik yang didistribusikan secara merata di sekeliling cincin. Nilai median dari masing-masing seri pengukuran digunakan untuk menghitung luas penampang. Sebelum pengujian dimulai, rantai pengukuran gaya di-zero-kan dalam kondisi tanpa beban dan jarak roller diatur sesuai dimensi yang ditentukan dalam standar. Spesimen ditempatkan pada roller dan mesin dijalankan pada kecepatan uji yang ditentukan. Selama pengujian berlangsung pada kecepatan standar, penting untuk memastikan roller berputar guna menghindari hambatan regangan akibat gesekan antara spesimen dan roller.
- DIN 53504: Sebelum uji tarik, ketebalan spesimen diukur minimal pada tiga titik pada suhu ruang (RT). Selama uji tarik pada spesimen cincin, perubahan jarak pusat antar roller digunakan sebagai perpindahan crosshead mesin uji (lihat tabel di bawah) untuk pengukuran regangan.
Jarak roller yang ditentukan:
| Roller untuk | ISO 37 | DIN 53504 |
|---|---|---|
| Tipe A (standar) | 30 +0,2 / 0 mm | |
| Tipe A (alternatif) | 35 +0,2 / 0 mm | |
| Tipe B (standar) | 5,5 +0,2 / 0 mm | |
| R1 | 35 mm | |
| R2 | 28,7 mm |
Penamaan Nilai Karakteristik menurut ISO 37
Pengujian dengan spesimen dumbbell atau cincin:
- TS = tensile strength (kekuatan tarik)
- TSb = tear strength (kekuatan sobek)
- Eb = strain at break (regangan saat putus)
- Es = strain pada gaya tertentu (1 MPa)
- Se = gaya pada perpanjangan tertentu x 1% (50%)
Penamaan Nilai Karakteristik menurut DIN 53504
Pengujian dengan spesimen dumbbell atau cincin:
- σmax = tensile strength (kekuatan tarik maksimum)
- σR = tear strength (kekuatan sobek)
- εR = strain at break (regangan saat putus)
- σ50 = gaya pada perpanjangan tertentu x1%
- σ100 = gaya pada perpanjangan tertentu x2%
Hasil tambahan:
- σ200 = gaya pada perpanjangan tertentu x3%
- σ300 = gaya pada perpanjangan tertentu x5%
- σ500 = gaya pada perpanjangan tertentu x10%
Sistem Pengujian ISO 37 / DIN 53504
Salah satu persyaratan pengujian menurut ISO 37 / DIN 53504, adalah pengukuran perpanjangan (elongation) spesimen. Dengan bertambahnya panjang spesimen, jarak perjalanan crosshead harus cukup panjang—dan oleh karena itu, frame beban harus cukup tinggi—untuk mengakomodasi perpanjangan spesimen hingga titik putus. ZwickRoell menyediakan mesin uji universal yang sesuai untuk kebutuhan ini:
- zwickiLine – solusi hemat ruang untuk beban uji kecil hingga 5 kN dan dengan rentang uji hingga 1365 mm
- ProLine - untuk uji yang sesuai standar dan aplikasi sederhana dengan area uji dari 1050 mm hingga 1450 mm
- AllroundLine - dapat disesuaikan dan serbaguna dengan area uji dari 1030 mm hingga 2560 mm
Grips Spesimen untuk Pengujian menurut ISO 37 / DIN 53504
Pemilihan grips spesimen yang tepat mempertimbangkan jumlah pengujian yang dilakukan per hari atau per minggu, serta ketebalan dan sifat material spesimen. ZwickRoell menawarkan berbagai jenis grips spesimen untuk kebutuhan ini, mulai dari grips mekanis manual hingga sistem yang dikontrol secara pneumatik dengan pengoperasian yang lebih nyaman, masing-masing dilengkapi dengan jaw insert yang sesuai.
- Grip pneumatik: Gaya penjepitan dihasilkan oleh aktuator pneumatik dan dapat dioperasikan menggunakan kontrol tangan atau pedal kaki. Gaya mencengkeram yang independen dari gaya tarik memastikan kecepatan uji konstan selama seluruh rangkaian pengujian.
- Grip jenis pincer: double actuator grip. Gaya mencengkeram meningkat secara proporsional dengan prinsip penjepit saat gaya tarik meningkat. Ini memastikan pengencangan ulang otomatis untuk spesimen yang rentan terhadap penyusutan.
- Untukspesimen cincin, dibutuhkan alat yang terdiri dari dua roller yang dapat berputar.
Extensometer untuk pengujian menurut ISO 37 / DIN 53504
Saat menguji dumbbell menurut ISO 37 / DIN 53504 tidak hanya bagian tengah spesimen yang mengalami regangan, tetapi juga bagian shoulder. Oleh karena itu, standar menetapkan akurasi pengukuran yang terdefinisi untuk extensometer. Persyaratan ini dapat dipenuhi dengan menggunakan sensor arm extensometer yang mengukur lanngsung pada spesimen atau dengan extensometer optik/non-kontak. ZwickRoell menawarkan extensometers yang sesuai dengan akurasi pengukuran tinggi – mulai dari extensometer manual yang hemat biaya hingga sistem otomatis penuh, sepenuhnya tanpa pengaruh operator dan dengan reproduksibilitas hasil pengujian maksimal.
Apakah Anda memiliki pertanyaan tentang kebutuhan pengujian atau tantangan terkait ISO 37 / DIN 53504? Silahkan hubungi expert kami.
Mereka akan dengan senang hati memberikan informasi yang Anda butuhkan!
Hubungi kami
Uji Tarik Otomatis menurut ISO 37 / DIN 53504
Pengujian tarik pada karet dan elastomer menurut ISO 37 / DIN 53504 juga dapat dilakukan secara otomatis, artinya pengujian bisa dijalankan dengan pemberian spesimen secara fully automatic. Sistem pengujian otomatis terutama digunakan ketika banyak spesimen harus diuji, atau saat pengaruh operator perlu dieliminasi. Faktor seperti suhu tangan, kelembapan, serta posisi spesimen yang tidak presisi atau miring pada grip dapat memengaruhi hasil pengujian.
- Sistem pengujian robotik roboTest L yang ringkas dapat menguji hingga 350 spesimen secara otonom. Perangkat pengukur ketebalan yang terintegrasi dalam sistem mengukur ketebalan spesimen secara akurat dan konsisten. Gripper spesimen menempatkan spesimen ke dalam mesin uji dan uji tarik sesuai ISO 37 / DIN 53504 dimulai secara otomatis. Setelah pengujian, gripper pembuangan terpisah menghapus sisa-sisa spesimen dari pegangan spesimen.
- Sistem pengujian robotik roboTest R memiliki tingkat kompleksitas yang lebih tinggi dan memungkinkan integrasi perangkat tambahan seperti stasiun penandaan spesimen, stasiun centering, atau ruang temperatur untuk pengkondisian suhu spesimen yang presisi.
- Untuk menghindari pengaruh operator bahkan pada seri spesimen kecil (tipe 1+2 / S1+S2), ZwickRoell menghadirkan sistem pengujian ALEX: sederhana, ringkas, dan hemat biaya, serta dapat digunakan untuk seri pengujian mulai dari 10 spesimen.
Unduhan untuk Uji Tarik Karet ISO 37 / DIN 53504
- Brosur Produk: Mesin uji dan sistem pengujian untuk plastik dan karet PDF 9 MB
- Informasi produk: Pneumatic Grips, Fmax 2,5 kN PDF 3 MB
- Informasi produk: Pincer grips, Fmax 2,5 kN PDF 348 KB
- Informasi produk: Grips untuk Spesimen Cincin, Fmax 2,5 kN PDF 4 MB
- Informasi Produk: lightXtens: pengujian non-kontak, sederhana, dan sepenuhnya otomatis untuk bahan dengan regangan tinggi PDF 886 KB
- Informasi Produk: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Informasi Produk: multiXtens II HP extensometer PDF 1 MB
- Informasi produk: Sistem pengujian robotik roboTest L (linear) untuk plastik PDF 71 KB
- Informasi produk: Sistem pengujian robotik roboTest R (polar) untuk plastik PDF 86 KB
- Informasi produk: ALEX – The automated lab expert PDF 310 KB
- Informasi produk: Cutting Presses PDF 823 KB
frequently asked questions mengenai ISO 37 / DIN 53504.
ISO 37 dan DIN 53504 menjelaskan metode untuk menentukan sifat mekanik elastomer tervulkanisasi atau termoplastik. Standar ini menguraikan pelaksanaan uji tarik pada spesimen yang terstandarisasi (dumbbell dan cincin) dan dirancang untuk menentukan tegangan tarik, kekuatan tarik, dan regangan saat putus, serta nilai modulus Young yang didefinisikan sebagai tegangan tarik pada perpanjangan tertentu, atau sebaliknya. Metode ini juga memungkinkan penentuan regangan luluh dan tegangan luluh, misalnya pada elastomer termoplastik. Semua nilai tersebut ditentukan melalui uji tarik dengan kecepatan penarikan konstan.
Kedua standar menjelaskan uji tarik pada elastomer, namun berbeda pada beberapa detail. ISO 37 bersifat internasional dan terutama mendefinisikan spesimen dumbbell dan cincin tipe A dan B dengan dimensi dan kondisi uji yang terdefinisi. DIN 53504 adalah versi Jerman, yang sebagian besar berbasis pada ISO 37, namun mencakup tipe cincin tambahan dan metode yang khusus penting untuk aplikasi industri.
