Proprietà di trazione delle materie plastiche secondo la norma ASTM D638
ASTM D638 è il metodo di prova standard per la determinazione delle proprietà di trazione delle materie plastiche non rinforzate e rinforzate. Aiuta a determinare le proprietà meccaniche essenziali, tra cui lo sforzo di trazione, la deformazione, il modulo di trazione, la resistenza alla trazione allo snervamento e alla rottura.
ASTM D638 contiene informazioni sulla forma e sulle dimensioni dei provini, sulle procedure di prova, comprese le condizioni ambientali, e sui requisiti di accuratezza per le macchine di prova e gli estensimetri corrispondenti. Le seguenti informazioni forniscono una descrizione completa. Tuttavia, per garantire che la prova di trazione sia eseguita in conformità allo standard ASTM D638, è essenziale fare riferimento allo standard completo.
Sebbene la norma ASTM D638 e la relativa ISO 527-1 / ISO 527-2 siano tecnicamente equivalenti, non forniscono risultati del tutto comparabili, poiché le forme dei provini, la procedura di prova e la determinazione dei risultati differiscono per alcuni aspetti. Le prove di trazione su film e pellicole in plastica con uno spessore inferiore a 1 mm sono descritte nelle norme ASTM 527-3 o ISO D882.
ISO vs. ASTM Standard ASTM per prove di trazione a confrontoObiettivo e valori caratteristiciProvini & DimensioniEseguire un testConfigurazione di provaCondizioni ambientaliAutomazioneFAQDownload
Misurazione del provino prima del test secondo ASTM D638
Oltre alle forme dei provini, la norma ASTM D638 descrive anche l'accuratezza con cui devono essere misurate le relative dimensioni.
- La larghezza dei campioni in plastica può essere determinata con un calibro, un micrometro o un dispositivo di misurazione della sezione trasversale.
- Lo spessore dei campioni in plastica viene misurata con un micrometro o un dispositivo di misurazione della sezione trasversale.
- La forza di misura è compresa tra 5 e 15 N, le superfici di misura sono circolari e piane, solitamente con un diametro di 6,35 mm (6,5 mm). Sono possibili altri elementi di contatto.
- La misurazione viene effettuata al centro del provino e all'interno della base di misura. I provini stampati a iniezione vengono misurati entro 5 mm dal centro della base di misura.
- Un difetto di misurazione dello spessore di 0,1 mm produce un errore del 2,5%!
Macchine di prova per ASTM D638
Per eseguire le prove di trazione secondo la norma ASTM D638, è possibile utilizzare le nostre macchine di prova universali, tra cui: zwickiLine, ProLine e AllroundLine. La macchina di prova più comune ha un carico nominale di 10 kN. Ciò consente di misurare resistenze alla trazione di poco inferiori a 250 Mpa con il provino di tipo I, che di solito è sufficiente per le materie plastiche non rinforzate. Selezionando la cella di carico corrispondente è possibile regolare forze inferiori. Per forze maggiori offriamo telai di carico con carichi nominali elevati.
La normativa ASTM D638 richiede un’accuratezza di misurazione dell'1% per il valore misurato. Questo requisito viene verificato con una taratura secondo ASTM E4 per l'intero campo di misurazione della cella di carico. La qualità di un sistema di misurazione della forza è quindi definita in particolare dall'ampiezza del campo di misurazione su cui l’accuratezza può essere raggiunta. Le macchine di prova ZwickRoell possono raggiungere l’accuratezza di misurazione richiesta da ASTM E4 a partire da 1/1000 del loro campo di misurazione. Ciò significa che è possibile misurare i valori del modulo e dello stress a trazione di molti materiali con la stessa configurazione di prova senza doverla modificare.
Afferraggi per prove secondo ASTM D638
Quando si eseguono prove secondo ASTM D638, i provini devono essere tenuti saldamente nel sistema di trazione senza scivolare, assicurandosi che non vengano danneggiati da una forza di serraggio eccessiva.
Qui di seguito i diversi principi di funzionamento degli afferraggi:
- Si chiudono semplicemente premendo un pulsante.
- Permettono la trasmissione diretta e senza slittamenti della velocità della traversa, garantendo così una velocità di deformazione costante e riproducibile durante la prova.
- Regolazione precisa della forza di serraggio.
- Ampia gamma di applicazioni per polimeri morbidi e duri
- Sono consigliati se è richiesta un'elevata riproducibilità dei risultati di prova, se si devono testare materiali molto diversi tra loro o se si deve eseguire un gran numero di prove al giorno.
- Sono necessari in combinazione con l'alimentazione automatica dei campioni.
- Chiusura manuale tramite avvitamento.
- Permettono la trasmissione diretta e senza slittamenti della velocità della traversa, garantendo così una velocità di deformazione costante e riproducibile durante la prova.
- Ampia gamma di applicazioni per plastiche rigide e semi-rigide.
- Adatti quando è richiesta un'elevata riproducibilità dei risultati di prova.
- Chiusura manuale tramite movimento della leva.
- Ideali per prove molto frequenti.
- Durante la prova di trazione, la forza di serraggio viene applicata dal movimento della traversa tramite un effetto a cuneo che riduce la velocità di deformazione sul provino, che a sua volta potrebbe influire sul risultato della prova.
- Adatti per le attività di controllo qualità con bassi requisiti di riproducibilità con i valori misurati da altri laboratori.
- Combinazione del principio della vite e del cuneo; le guancette sono applicate manualmente tramite un movimento a vite e applicano la forza di serraggio durante la prova tramite l'azione del cuneo.
- Utilizzati quando è necessario testare campioni diversi fino a oltre 30 mm di spessore senza cambiare le guancette a cuneo.
Estensimetri ZwickRoell per ASTM D638
A seconda delle esigenze, ZwickRoell offre diversi estensimetri, la maggior parte dei quali soddisfa l’accuratezza B-2 secondo ASTM E83:
- VideoXtens senza contatto per misure ottiche senza contatto con alta risoluzione e accuratezza. Il videoXtens ha un ampio campo di misura che raggiunge >100% dalla misura del modulo alle deformazioni del provino. Il fissaggio al provino è automatico. È possibile integrare la misurazione della deformazione trasversale e utilizzare dispositivi di controllo della temperatura.
- makroXtens per la misurazione meccanica con risoluzione e accuratezza molto elevate. makroXtens ha un ampio campo di misura che raggiunge >100% dalla misura del modulo alle deformazioni del provino. Il fissaggio al provino è automatico. Le misure possono essere eseguite fino alla rottura del provino senza rimuovere i braccetti. È possibile integrare la misura di deformazione trasversale e utilizzare camere climatiche.
- Il multiXtens combina la misura del modulo di trazione con la misura di deformazioni elevate fino alla rottura del provino. Può essere utilizzato per testare materiali molto diversi, ad esempio plastiche fragili ed elastomeri con allungamenti del provino molto elevati.
- Estensimetro clip-on a fissaggio manuale per la misurazione meccanica con risoluzione e accuratezza molto elevate. Gli estensimetri vengono fissati al provino dall'operatore prima del test e rimossi manualmente una volta raggiunto lo spostamento massimo di misurazione o prima della rottura del provino. A seconda della versione, è possibile accedere a campi di misura da 2 mm a 25 mm circa.
- Estensimetro meccanico longstroke per la misurazione della deformazione dei provini di medie e grandi dimensioni, adatto per l'allungamento a snervamento e l'allungamento a rottura. Il provino viene fissato automaticamente e la misurazione, fino alla rottura del provino, può essere effettuata senza rimuovere i braccetti
- Estensimetro optical longstroke per la misurazione della deformazione dei provini di medie e grandi dimensioni seguendo le marcature di riferimento riflettenti, adatto per l'allungamento a snervamento e l'allungamento a rottura. Il fissaggio avviene automaticamente, così come la misurazione della distanza del marcatore; la misurazione viene eseguita fino alla rottura del provino.
ASTM D638 Prove di trazione a temperature basse o elevate
Lo standard prevede la misurazione dei provini a temperatura condizionata secondo il metodo A dell'ASTM D618. Lo standard ASTM D638, tuttavia, consente deviazioni nei requisiti di condizionamento e misurazione, in modo che le prove possano essere eseguite anche a temperature basse o elevate secondo questo standard.
Per le prove di trazione su materie plastiche secondo la norma ASTM D638 a temperature basse o elevate, ZwickRoell fornisce anche una camera climatica. L'intervallo di temperatura può essere regolato da -80 °C a +360 °C. Il sistema completamente integrato garantisce un funzionamento efficiente, affidabile e semplice durante l'esecuzione delle prove di trazione. Con la soluzione door-in-door, il consumo di azoto e la formazione di ghiaccio sono significativamente ridotti durante i test a basse temperature, in modo che i test possano essere eseguiti in modo più economico.
Più prove allo stesso tempo: aumento del volume dei campioni nel laboratorio delle materie plastiche
Per le prove di trazione secondo la norma ASTM D638, a partire da 10 campioni al giorno, può rivelarsi davvero utile scegliere l’automazione. Il nostro assistente di prova roboTest N si occupa di semplici attività di “preleva e posiziona” e fornisce un supporto economico al laboratorio di prova.
Per i laboratori con severi requisiti di prova, consigliamo il nostro sistema di prova roboTest L. Il nostro cavallo di battaglia per le prove sulle materie plastiche in grandi quantità può ospitare 450 campioni. Esegue autonomamente la misurazione della sezione trasversale dei campioni e le prove di trazione secondo la norma ASTM D638. Successivamente, le pinze di smaltimento rimuovono i resti del provino dagli afferraggi.
Altri metodi di prova? Forme dei provini diverse? Per i nostri sistemi di prova automatizzati non c’è nessun problema! Il sistema di prova automatizzato roboTest R è più complesso e consente di collegare una seconda o terza macchina di prova, oltre a dispositivi aggiuntivi come una stazione di centraggio o una camera climatica da -80 °C a +360 °C. Questo non solo aumenta la produttività dei campioni, ma offre anche la possibilità di eseguire diversi test in parallelo per ottenere risultati rapidi e affidabili.
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Procedura di prova secondo ASTM D638: inizia subito la prova con testXpert
Esecuzione del test secondo ASTM D638 con il programma di prova testXpert:
La prova di trazione è uno dei test più eseguiti quando si tratta di prove meccaniche su plastiche e polimeri. La procedura conforme allo standard è descritta in dettaglio nella norma ASTM D638. Le istruzioni passo-passo eliminano la necessità di leggere tutte le pagine della norma e mostrano come sia facile eseguire il test con il 100% di conformità utilizzando il testXpert.
La semplicità e l'efficienza dei test secondo la norma ASTM D638 garantiscono anche un rapido inserimento dei nuovi dipendenti:
- Tutti i valori e i parametri caratteristici definiti nella norma ASTM D638 sono già salvati nel programma di prova standard ASTM D638. La conformità alla norma è garantita eliminando l'oneroso compito di dover studiare lo standard.
- Gli utenti sono guidati passo dopo passo attraverso il test. Gli unici compiti che vedono sullo schermo sono relativi alle loro specifiche competenze, il che è possibile grazie alla funzione user management. Questo garantisce un rapido addestramento per i nuovi dipendenti. Tutti gli utenti eseguono in modo affidabile il test secondo la norma ASTM D638, senza dimenticare alcun passaggio.
- La massima efficienza dei test è ottenuta grazie al collegamento di dispositivi periferici: Quando le dimensioni del campione dal micrometro vengono inviate direttamente al software di prova, si risparmia tempo e si evitano errori di immissione.
Software di prova testXpert Eseguire una prova in 6 passaggi con il testXpert
FAQ - ASTM D638
Per le plastiche fragili e quelle che non presentano un punto di snervamento, la deformazione a rottura viene misurata direttamente con un estensimetro meccanico o senza contatto. Nel caso dei materiali termoplastici che presentano un punto di snervamento, la deformazione nominale a rottura viene misurata attraverso lo spostamento dell’afferraggio della macchina di prova.
La resistenza alla trazione è la massima sollecitazione di trazione che un provino può raggiungere durante una prova di trazione. Questa resistenza alla trazione può verificarsi al punto di snervamento, in tal caso si parla di resistenza alla trazione al punto di snervamento. Se la resistenza alla trazione si verifica poco prima della rottura del provino, si parla di resistenza alla trazione a rottura.
ASTM E132 specifica un metodo di prova adeguato per misurare l’indice di Poisson a temperatura ambiente. Tuttavia, nel caso delle materie plastiche non rinforzate, si può utilizzare, ai fini del calcolo, un valore fisso, in quanto è sostanzialmente costante.
