ASTM D785 および ISO 2039-1/-2 プラスチック硬度試験
ASTM D785およびISO 2039-1/-2規格は、荷重をかけたボールインデンターを用いて、プラスチック、硬質ゴム、およびプラスチック製の関連電気絶縁材料の硬度を測定する方法を規定しています。ISO 2039-1規格では、硬度値はボールインデンテーション試験によって測定されます。測定された圧痕の深さから、圧痕の表面積と硬度を計算します。ASTM D785およびISO 2039-2は、ロックウェル硬度計を用いてプラスチックの押し込み硬度を測定する方法を規定しています。
この方法は、試験力49~980.7Nでマクロ領域における硬度を試験するために使用されます。この方法は深さ測定法であり、試験片の硬度値を決定するために、圧子によって生じる永久押し込み深さを測定します。圧子は鋼球であり、ロックウェル硬度測定法に応じて球径が異なります。
ISO 2039-1 ボールインデンテーション ASTM D785/ISO 2039-2 ロックウェル 試験装置 ダウンロード 相談リクエスト
ISO 2039-1に準拠したボール押込み硬度試験の実施
ISO 2039-1に準拠したボール押し込み硬さ試験では、試験力は2段階で加えられます。これは、試験片表面の粗さ(試験片の溝など)の影響、および押し込み深さ測定における遊びによる測定誤差を排除することを目的としています。
まず、試験片に9.8 Nの試験予荷重をかけ、押し込み深さh0まで圧子を押し込みます。ここで、h0は、その後の押し込み深さ(h)測定のための基準面(ベース)を定義します。
次に、規格で定められた露出時間だけ試験力を加え、押し込み深さを測定します。試験力は、30秒間の露出後に押し込み深さが0.15~0.35 mmの範囲になるように、49 N、132 N、358 N、および961 Nの値から選択します。試験力負荷時間終了時に、0.15 mm未満または0.35 mmを超える押し込み深さが検出された場合は、試験力を増減する必要があります。
測定された押し込み深さhを用いて、押し込み面積を計算できます。その後、規格に定められた式を用いて、ボール押し込み硬度(HB)を計算します。試験くぼみは、試験片の端(境界)から十分な距離、および個々の試験くぼみ間の間隔(それぞれ10 mm以上)が確保されるように配置する必要があります。
高い試験荷重と深いくぼみにより、広い試験面での測定が可能になり、測定値の正確な平均値が得られます。この試験方法は充填、非充填プラスチック両方の測定に最適です。
ASTM D785 および ISO 2039-2 ロックウェル硬度試験
- ISO 2039-2 及び ASTM D785 プラスチック試験の様々なロックウエル硬さスケールを定義しています。
- ロックウェル法では、総試験力が2段階で適用されます。これは、試験片表面の粗さ(試験片の溝など)の影響、および押し込み深さ測定における遊びによる測定誤差を排除することを目的としています。
- ISO 2039-1に基づくボール押し込み硬さ測定では、荷重下で押し込み深さを測定しますが、ロックウェル法では、規定の予荷重下で押し込み深さを測定します。それぞれのロックウェルスケールに応じて、様々な圧子が用意されています。
ASTM D785およびISO 2039-2に基づく試験の実施
ISO 2039-2およびASTM D785に従って塑性硬さを測定する場合、まず、対応する試験予荷重で圧子を試験片に押し込み深さh0まで押し込みます。ここで、h0は、その後の永久押し込み深さ(h)測定のための基準面(ベース)を定義します。
次に、規格で定められた時間(数秒)にわたって試験力を加え、圧子が試験片に最大押し込み深さh1まで押し込みます。
試験時間の終了時に試験力が再び減少すると、圧子は全試験力のうちの弾性部分だけ上方に移動し、永久圧入深さhのレベルに留まります。これは深さ差(試験力の印加前後の圧入深さの差)とも呼ばれます。永久圧入深さhを用いて、規格で定義された式に従い、使用されるロックウェルスケールを考慮した上でロックウェル硬度(HR)を計算できます。
ASTM D785とISO 2039-2:試験方法の違い
ASTM D785とISO 2039-2による塑性硬度は、圧入ボールの直径と使用される試験力(試験荷重)のレベルによって異なります。
ASTM D785 ロックウェル硬度スケール:
ASTM D785ロックウェル硬度スケール | 予荷重(kg) | 試験荷重(kg) | 圧子の直径 |
---|---|---|---|
R | 10 | 60 | 0.5000 ± 0.0001 in / 12.700 ± 0.0025 mm |
L | 10 | 60 | 0.2500 ± 0.0001 in / 6.350 ± 0.0025 mm |
M | 10 | 100 | 0.2500 ± 0.0001 in / 6.350 ± 0.0025 mm |
E | 10 | 100 | 0.1250 ± 0.0001 in / 3.175 ± 0.0025 mm |
K | 10 | 150 | 0.1250 ± 0.0001 in / 3.175 ± 0.0025 mm |
ISO 2039-2、ロックウェル硬度スケール:
ロックウェル硬度スケール ISO 2039-2 | 予荷重(kg) | 試験荷重(kg) | 圧子の直径 (mm) |
---|---|---|---|
R | 98.07 | 588.4 | 12.7 |
L | 98.07 | 588.4 | 6.35 |
M | 98.07 | 980.7 | 6.35 |
E | 98.07 | 980.7 | 3.175 |
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