ASTM D790 プラスチックの3点曲げ試験

ASTM 178に記載の3点曲げ試験は硬化、半硬化プラスチックのクラシックな特性値を求める試験方法です。これらの試験で決定された曲げ特性は、使用されるプラスチック材料が意図された用途の要件を満たしていることを確認するために、設計者、エンジニア、材料メーカーにとって非常に重要です。

ASTM D790 に基づく一般的な試験結果：

• 曲げ弾性率: 曲げ弾性率は材料の剛性の尺度であり、曲げ荷重にどれだけ耐えられるかを示します。ASTM D790 規格では、曲げ弾性率の 3 つの計算方法が提供されており、それぞれ異なる結果が得られます：
  • 接線弾性係数 (弾性率)
    弾性限界内でのひずみに対応する応力の比率
  • セカント係数
    応力-ひずみ曲線上の点における応力と対応するひずみの比
  • 弦弾性率
    応力-ひずみ曲線上の指定された 2 点間の勾配
• 曲げ強度：曲げ強度は、材料が破損する前に曲げに耐えることができる最大荷重に関する情報を提供します。
• 指定された曲げひずみにおける曲げ応力
• 降伏点および試験片破断時の曲げ応力および曲げひずみ

ASTM D790に従ってプラスチックを試験するには、試験片を射出成形によって製造するか、機械加工によってシート、プレート、または成形部品から機械加工します。

• ASTM D790 によれば、プラスチック成形材料には通常、断面 3.2 mm x 12.7 mm、長さ 127 mmの試験片が使用されます。指定された厚さとサポートの比率16により、サポート スパンは 51 mmになります。 さらに、この規格では、厚さが3.2mmを超え1.6 mm未満の試験片に対する一連の追加要件を定義しています。
• 積層熱硬化性樹脂およびシート材料の電気絶縁性を試験するには、試験片を 25.4 mm または 12.7 mm の厚さに機械加工する必要がある場合があります。 せん断強度が引張強度に比べて非常に低い場合、せん断破壊を避けるために厚さ対サポートの比を 32 または 40 まで増やす必要があります。
• 高強度繊維複合材料の試験は、厚さと支持距離の比が 16、32、または 40 の引張せん断強度比に従って実行されます。異方性の高い材料の場合、弾性率を正確に決定するには 60 の比率が必要になる場合もあります。

曲げ試験で試験片の寸法を測定するときは、細心の注意が必要です。試験片の厚さは曲げ応力で二次的に計算されるため、測定誤差の結果も二次関数になります。試験片の高さが3.2 mm（公称）でわずか0.1 mmの測定誤差は、曲げ応力に5%以上の誤差を生じます。このため、試験片の厚さは ASTM D5947 の要件を満たすマイクロメーターを使用して測定されます。

• ツビックローエルの曲げ試験治具を使用すると、最大 20 kN の力まで試験を実行できます。最大たわみ量は36mmです。
• ディスタンスゲージを使用してサポートスパンとセンタリングストップを設定する場合、曲げ試験治具はISO 178およびASTM D790に準拠した試験を行う際の規格に従って設定できます。
• サポートのスパンと角度の両方を調整できます。これにより、それらを相互およびダイに対して中心に置くことができ、サポート軸に正確に位置合わせすることができます。
• 曲げ試験治具のセンタリングストップは、ディスタンスゲージを使用して設定および位置決めされます。