ISO 37 / DIN 53504, Trektest op rubber en elastomeren
ISO 37 en DIN 53504 beschrijven methoden voor het bepalen van de mechanische eigenschappen van gevulkaniseerd of thermoplastisch rubber. Ze zijn bedoeld voor het bepalen van trekspanning, treksterkte en rek bij breuk, maar ook de Young’s modulus, gedefinieerd als trekspanning bij bepaalde verlengingen en omgekeerd. Op deze manier kunnen ook de vloeirek en vloeispanning bepaald worden bij thermoplastische elastomeren. Alle waarden worden bepaald tijdens een trektest met constante treksnelheid.
Een verdere genormeerde methode voor het bepalen van de trekeigenschappen van gevulkaliseerd thermohardend rubber en thermoplastische elastomeren wordt beschreven in de norm ASTM D412.
De belangrijkste aspecten worden hierna beschreven. Voor normconforme tests volgens ISO 37 en DIN 53504 is het echter essentieel de volledige norm aan te kopen.
Doel & toepassing Samples Uitvoeren van een test Video Karakteristieke waarden Testsysteem Automatisering FAQ Vraag een gesprek
ISO 37 / DIN 53504 Doel & toepassingen
De toepassing van ISO 37 / DIN 53504 verzekert dat tests herhaalbaar en reproduceerbaar gebeuren, onafhankelijk van het testlaboratorium. De norm beschrijft de vereisten voor de samplevorm, testsnelheid, conditionering en evaluatie.
De norm en de tests worden gebruikt doorheen heel de waardeketting in de rubberindustrie. Dit begint bij producenten van grondstoffen en onderzoeksinstellingen, compounders, productie en de verwerkende industrie met producenten van onder andere banden, dempers, dichtingen, riemen, transportbanden, rubber handschoenen, condooms of andere producten uit rubber.
Haltervormig samples volgens ISO 37 / DIN 53504
Voor trektests op rubber definiëren ISO 37 en DIN 53504 vijf types halters en twee types ringvormige samples. De respectievelijke samples verschillen slechts licht tussen de normen.
| Type | 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 |
*Opmerking over DIN 53504: Bij voorkeur wordt de S2 halter gebruikt
Ringvormige samples volgens ISO 37 / DIN 53504
| Buitendiameter d3 | Binnendiameter d4 | Breedte b | Dikte 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 of 6,3±0,3 |
| R2 | 44,6 | 36,6 | 4,0 | 4±0,2 of 6,3±0,3 |
* Bij voorkeur wordt ringvormig sample A gebruikt. Type B wordt gebruikt wanneer niet genoeg materiaal beschikbaar is voor het grotere type A.
Samplevoorbereiding
- De samples moeten geproduceerd en opgemeten worden volgens DIN ISO 23529
- Haltervormige en ringvormige samples worden gewoonlijk geproduceerd met een snijpers voorzien van een geschikt snijmes voor het respectievelijke sample.
ZwickRoell levert twee manuele snijpersen voor de normconforme productie van ringvormige samples en halters.
Uitvoeren van een test volgens ISO 37/ DIN 53504
Tests op haltervormige samples:
- ISO 37: Voorafgaand aan de test wordt de dikte van het sample gemeten in het midden en aan de uiteinden van het parallelle gebied, en wordt de sectie berekend uit de mediaan van drie metingen. Na het nullen van de kracht in vrij hangende staat, wordt de h alter in de klemmen van de testmachine gebracht zodat de spanning evenredig over de sectie wordt verdeeld. Om de test te starten bij een bepaalde rek, wordt aangeraden een kleine voorlast van 0,1 MPa uit te oefenen en vervolgens de extensometer aan te zetten.
- DIN 53504: Voorafgaand aan de trektest wordt de dikte van de halter gemeten op ten minste drie punten bij KT, bij voorkeur aan de uiteinden van de parallelle lengte en in het midden. Uit de mediaan van de dikte en de snijbreedte van de snijpers wordt de sectie berekend. De halter wordt zo in de klemmen geplaatst dat de lengte-as samenvalt met de mechanische as van de trekbank en dat het sample gelijkmatig vastgehouden wordt zonder te slippen. Er wordt een voorlast van ongeveer <0,1 MPa uitgeoefend met een snelheid <50 mm/min, waarna de machine wordt gestopt. De extensometer wordt aangezet, waarna de machine start aan de in de norm beschreven testsnelheid. De kracht en de verandering in lengte worden geregistreerd en weergegeven als een spanning/rekcurve. De rekmeting gebeurt bij voorkeur met een contactloos optisch meetsysteem.</li>
Testsnelheden:
| ISO 37 | DIN 53504 | |
|---|---|---|
| Type 1 / S1 | 500 mm/min | 500 mm/min |
| Type 1A / S1A | 500 mm/min | 500 mm/min |
| Type 2 / S2 | 500 mm/min | 200 mm/min (500 ± 50 mm/min is mogelijk als overeengekomen) |
| Type 3 / S3 | 200 mm/min | 200 mm/min |
| Type 4 / S3A | 200 mm/min | 200 mm/min |
Testen met ringsamples:
- ISO 37: Voorafgaand aan de test volgens ISO 37, worden de radiale breedte en axiale dikte gemeten op zes gelijkmatig verdeelde punten van de ring. Voor de berekening van de sectie wordt de mediaan gebruikt van elke meetreeks. Voor de start van de test wordt de krachtmeting genuld in onbelaste toestand en wordt de afstand tussen de rollen ingesteld volgens de norm. Het sample wordt op de rollen geplaatst, waarna de machine gestart wordt met de vastgelegde snelheid. Tijdens de test aan de testsnelheid uit de norm, is het belangrijk dat de rollen roteren zodat de rek geen hinder ondervindt van de wrijving tussen het sample en de rollen.
- DIN 53504: Voorafgaand aan de trektest wordt de dikte van het sample gemeten op ten minste drie punten bij KT. Tijdens de trektest op ringvormige samples wordt de vergroting van de afstand tussen de centers van de rollen gebruikt als traverseverplaatsing van de testmachine (zie tabel hieronder) in het kader van de rekmeting.
Vastgelegde afstand tussen de rollen:
| Rollen voor | ISO 37 | DIN 53504 |
|---|---|---|
| Type A (standaard) | 30 +0,2 / 0 mm | |
| Type A (alternatief) | 35 +0,2 / 0 mm | |
| Type B (standaard) | 5,5 +0,2 / 0 mm | |
| R1 | 35 mm | |
| R2 | 28,7 mm |
Bepalen van de karakteristieke waarden volgens DIN 53504
Tests met halters of ringvormige samples:
- σmax = treksterkte
- σR = scheursterkte
- εR = rek bij breuk
- σ50 = kracht bij referentieverplaatsing x1%
- σ100 = kracht bij referentieverplaatsing x2%
Bijkomende resultaten:
- σ200 = kracht bij referentieverplaatsing x3%
- σ300 = kracht bij referentieverplaatsing x5%
- σ500 = kracht bij referentieverplaatsing x10%
ISO 37 / DIN 53504 Testsystemen
Tijdens de test volgens ISO 37 / DIN 53504 is het vereist de verlenging van het sample te meten. Het bereik van de traverse moet groot genoeg zijn - en de machine dus hoog genoeg - om de hoge verlenging van het sample tot breuk te volgen. ZwickRoell levert hiervoor de juiste universele testmachine:
- zwickiLine – plaatsbesparende oplossing voor kleine testkrachten tot 5 kN en een testruimte tot 1365 mm
- ProLine - voor standaardtests en eenvoudige toepassingen met een testruimte van 1050 mm tot 1450 mm hoog
- AllroundLine – aanpasbaar en uiterst veelzijdig met een testruimte van 1030 mm tot 2560 mm hoog
Sampleklemmen voor tests volgens ISO 37 / DIN 53504
De keuze voor een geschikte sampleklem houdt rekening met zowel het verwachte aantal tests per dag of week, maar ook de dikte van het sample en de materiaaleigenschappen. ZwickRoell levert hiervoor verschillende types sampleklemmen, van manuele mechanische klemmen tot comfortabele persluchtgestuurde systemen, voorzien van geschikte klemvlakken.
- Persluchtklemmen: De klemkracht wordt opgewekt door persluchtcilinders en wordt bediend met hand- of voetbesturing. De klemkracht is onafhankelijk van de trekkracht en verzekert een constante klemkracht tijdens het hele testverloop.
- Tangklemmen: tweezijdige klemmen. De klemkracht wordt proportioneel hoger naargelang de trekkracht stijgt. Zo wordt de klem automatisch nagespannen bij samples die krimpen.
- Voor ringvormige samples wordt een werktuig met twee roterende rollen gebruikt.
Extensometer voor tests volgens ISO 37 / DIN 53504
Bij het testen van halters volgens ISO 37 / DIN 53504 wordt niet enkel het midden maar ook de schouder van het sample uitgerokken. Daarom leggen de normen een bepaalde meetnauwkeurigheid vast voor de extensometer. Aan deze vereiste kan voldaan worden met een extensometer met meetvoelers die rechtstreeks op het sample meet of met een optische / contactloze extensometer. ZwickRoell levert geschikte extensometers met hoge meetnauwkeurigheid; van kostenefficiënte manuele extensometers tot volautomatische systemen, zonder invloed van de bediener en met maximale reproduceerbaarheid van de testresultaten.
Heeft u vragen over uw testvereisten of uitdagingen volgens ISO 37 / 53504? Contacteer onze experten.
Ze geven u graag de nodige informatie!
Contacteer ons
Geautomatiseerde trektests volgens ISO 37 / DIN 53504
Trektests op rubber en elastomeren volgens ISO 37 / DIN 53504 kunnen ook geautomatiseerd worden. Dit betekent dat ze uitgevoerd worden met volautomatische toevoer van samples. Een geautomatiseerd testsysteem wordt vooral gebruikt wanneer veel samples getest moeten worden, of wanneer de invloed van de operator weggewerkt moet worden. De temperatuur of vochtigheid van de handen, een onjuiste plaatsing of plaatsing onder een hoek in de sampleklemmen kunnen de testresultaten beïnvloeden.
- Het compacte roboTest L geautomatiseerde testsysteem kan autonoom tot 350 samples testen. Een in het systeem geïntegreerde diktemeter meet de dikte van het sample nauwkeurig en reproduceerbaar. De grijper plaatst het sample in de testmachine, waarna de trektest volgens ISO 37 / DIN 53504 automatisch gestart wordt. Na de test verwijderen afzonderlijke grijpers het sample uit de sampleklemmen.
- Het geautomatiseerde roboTest R testsysteem is complexer en maakt verbinding met extra toestellen zoals een markeerstation, een centreerstation of een temperatuurkast voor nauwkeurige klimatisering van samples mogelijk.
- Om de invloed van de operator ook bij kleine reeksen samples (type 1+2/S1+S2) te vermijden, heeft ZwickRoell het ALEX testsysteem in het gamma: eenvoudig, compact en kostenefficiënt voor reeksen vanaf 10 samples.
Downloads voor de trektest op rubber volgens ISO 37 / DIN 53504
- Productbrochure: Testmachines en testsystemen voor kunststof en rubber PDF 9 MB
- Productinformatie: Pneumatische klemmen, Fmax 2,5 kN PDF 3 MB
- Productinformatie: Tangklemmen, Fmax 2,5 kN PDF 348 KB
- Productinformatie: Klemmen voor ringvormige samples, Fmax 2,5 kN PDF 4 MB
- Productinformatie: lightXtens: contactloos, eenvoudig en volautomatisch testen van materialen met hoge verlenging PDF 886 KB
- Productinformatie: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Productinformatie: multiXtens II HP extensometer PDF 1 MB
- Productinformatie: Geautomatiseerd testsysteem roboTest L (lineair) voor kunststoffen PDF 71 KB
- Productinformatie: Geautomatiseerd testsysteem roboTest R (polair) voor kunststoffen PDF 86 KB
- Productinformatie: ALEX - De geautomatiseerde labexpert PDF 308 KB
- Productinformatie: Snijpersen PDF 823 KB
Vaak gestelde vragen over ISO 37 / DIN 53504
ISO 37 en DIN 53504 beschrijven methoden voor het bepalen van de mechanische eigenschappen van gevulkaniseerd of thermoplastisch rubber. Ze beschrijven het uitvoeren van trektests op genormeerde samples (halters en ringen) en zijn bedoeld voor het bepalen van trekspanning, treksterkte en rek bij breuk, maar ook de Young’s modulus, gedefinieerd als trekspanning bij bepaalde verlengingen en omgekeerd. Op deze manier kunnen ook de vloeirek en vloeispanning bepaald worden bij thermoplastische elastomeren. Alle waarden worden bepaald tijdens een trektest met constante treksnelheid.
Beide normen beschrijven de trektest op elastomeren, maar verschillen in de details. ISO 37 is internationaal georiënteerd en beschrijft voornamelijk halters en ringvormige samples type A en B met bepaalde afmetingen en testcondities. DIN 53504 is de Duitse versie, grotendeels gebaseerd op ISO 37 maar met bijkomende ringvormen en methoden die van belang zijn voor industriële toepassingen.
