ASTM D638 trekeigenschappen van kunststoffen
De norm ASTM D638 beschrijft de testmethode voor het bepalen van de trekeigenschappen van versterkte en onversterkte kunststoffen. De norm helpt bij het bepalen van essentiële mechanische eigenschappen waaronder trekspanning, rek, trekmodulus, treksterkte, vloeisterkte en breuksterkte.
ASTM D638 bevat informatie over de vorm en de afmetingen van de samples, de testprocedures met omgevingscondities en de nauwkeurigheidsvereisten voor de gebruikte testmachines en extensometers. De volgende informatie biedt een uitgebreid overzicht. Om te verzekeren dat de trektests volgens de norm ASTM D638 wordt uitgevoerd, blijft het essentieel de volledige norm te gebruiken.
Alhoewel ASTM D638 en de ISO tegenhanger ISO 527-1 / ISO 527-2 technisch gelijkwaardig zijn, leveren ze geen volledig vergelijkbare resultaten aangezien de samplevormen, de testprocedure en de bepaling van de resultaten op enkele vlakken verschillen. Kunststoffen en folie met een dikte kleiner dan 1 mm worden getest volgens de normen ASTM D882 of ISO 527-3.
ISO vs. ASTM Vergelijking van ASTM normen voor trektestsDoel en karakteristieke waardenSamples & afmetingenUitvoeren van de testTestuitrustingOmgevingsconditiesAutomatiseringFAQDownloads
Meting van het sample voor de test volgens ASTM D638
Naast de samplevorm beschrijft ASTM D638 ook de nauwkeurigheid waarmee de afmetingen van het sample gemeten moeten worden.
- De breedte van de kunststof samples kan gemeten worden met een schuifmaat, een micrometer of een sectiemeettoestel
- De dikte van de kunststof samples moet gemeten worden met een micrometer of een sectiemeettoestel
- De meetkracht ligt tussen 5 en 15 N. De meetvlakken zijn cirkelvormig en vlak, en hebben gewoonlijk een diameter van 6,35 mm (6,5 mm). Er bestaan ook andere contactelementen
- De meting gebeurt in het midden van het sample, binnen de meetlengte. Voor spuitgegoten samples gebeurt de meting binnen 5 mm van het center van de meetlengte.
- Een diktemeetfout van 0,1 mm veroorzaakt een fout van 2,5%!
Testmachines voor ASTM D638
Onze reeksen universele testmachines, zoals de zwickiLine, ProLine en AllroundLine, zijn geschikt voor het uitvoeren van trektests volgens ASTM D638. Een typische testmachine heeft een nominale belasting van 10 kN. Hiermee kan een treksterkte van net geen 250 Mpa gemeten worden op een type I sample, wat voor onversterkte kunststoffen gewoonlijk volstaat. Bij lagere krachten wordt een passende krachtcel gekozen. Voor hogere krachten hebben we frames met hogere nominale belastingen.
De norm ASTM D638 eist een meetnauwkeurigheid van ±1% ten opzichte van de gemeten waarde. Deze vereiste wordt geverifieerd met een kalibratie volgens ASTM E4 voor het volledige meetgebied van de krachtcel. De kwaliteit van een krachtmeetsysteem is daardoor in het bijzonder afhankelijk van de breedte van het meetgebied waarbinnen de gevraagde nauwkeurigheid bereikt wordt. ZwickRoell testmachines kunnen de meetnauwkeurigheid vereist in ASTM E4 behalen vanaf 1/1000 van hun meetbereik. Zo kunnen modulus en trekspanning van vele materialen met dezelfde testopstelling zonder ombouw gemeten worden.
Sampleklemmen voor tests volgens ASTM D638
Voor tests volgens ASTM D638 worden de samples stevig in de trekbank geklemd zonder slippen, en mogen de samples niet beschadigd worden door een te hoge klemkracht.
Er zijn verschillende werkingsprincipes mogelijk voor de sampleklemmen:
- Sluiten met een druk op de knop
- Zeer directe en slipvrije overdracht van de traversesnelheid naar het sample en dus een zeer constante en reproduceerbare reksnelheid tijdens de test
- Precies instelbare klemkracht
- Breed toepassingsgebied voor zachte en harde polymeren
- Aanbevolen als een hoge reproduceerbaarheid is vereist voor de testresultaten, indien verschillende materialen getest wordt of indien dagelijks een groot aantal tests moet gebeuren.
- Vereist voor automatische sampletoevoer
- Manuele sluiting via een schroefsysteem
- Zeer directe en slipvrije overdracht van de traversesnelheid naar het sample en dus een zeer constante en reproduceerbare reksnelheid tijdens de test
- Breed toepassingsgebied voor semi-harde en harde kunststoffen
- Geschikt voor tests met hoge eisen aan de reproduceerbaarheid van de testresultaten
- Manuele sluiting via een hendel
- Ideaal voor zeer frequente tests
- Tijdens de trektest wordt de klemkracht via het wigeffect opgewekt door de beweging van de traverse. Hierdoor wordt de reksnelheid in het sample lager en kan het testresultaat beïnvloed worden
- Geschikt voor interne kwaliteitstests met lage vereisten op vlak van reproduceerbaarheid van de meetwaarden in andere laboratoria
- Combinatie van schroef- en wigprincipe; de klemvlakken worden manueel via een schroefsysteem gesloten, de klemkracht ontstaat door wigwerking tijdens de test
- Gebruikt als meerdere samples met een dikte hoger dan 30 mm getest moeten worden zonder wisselen van de klemvlakken
ZwickRoell extensometers voor ASTM D638
Afhankelijk van uw vereisten levert ZwickRoell verschillende extensometers, waarvan de meeste voldoen aan nauwkeurigheidsklasse B-2 volgens ASTM E83:
- Contactloze videoXtens voor optische contactloze meting met hoge resolutie en nauwkeurigheid. De videoXtens heeft een breed meetbereik tot >100% van modulusmeting tot samplerek. Het bevestigen op het sample gebeurt automatisch. Het is mogelijk een dwarsrekmeting te integreren en een temperatuurregeling te gebruiken.
- makroXtens voor mechanische meting met zeer hoge resolutie en nauwkeurigheid. De makroXtens heeft een breed meetbereik tot >100% van modulusmeting tot samplerek. Het bevestigen op het sample gebeurt automatisch. De meting kan gebeuren tot breuk zonder dat de meetvoelers verwijderd moeten worden. Het is mogelijk een dwarsrekmeting te integreren en een temperatuurkast te gebruiken.
- De multiXtens combineert de meting van de trekmodulus met de meting van hoge rekken tot breuk. Met een zeer groot verplaatsingsbereik tot 740 mm is hij geschikt voor het testen van zeer verschillende materialen, bv. brosse kunststoffen en elastomeren met zeer hoge sampleverlenging.
- Manueel bevestigde clip-on extensometer voor mechanische meting met zeer hoge resolutie en nauwkeurigheid. De extensometers worden voor de test door de bediener vastgemaakt aan het sample en manueel verwijderd voor breuk of zodra de maximale meetverplaatsing werd bereikt. Afhankelijk van de versie bedraagt het meetbereik ongeveer 2 mm tot ongeveer 25 mm.
- Mechanische lange koers extensometer voor het meten van gemiddelde tot hoge samplerekken, geschikt voor vloeirek en rek bij breuk. Het bevestigen op het sample gebeurt automatisch, en het is mogelijk te meten tot breuk zonder de meetvoelers te verwijderen.
- Optische lange koers extensometer voor het meten van gemiddelde tot hoge samplerekken door het volgen van reflecterende meetmarkeringen, geschikt voor vloeirek en rek bij breuk. Het bevestigen op het sample gebeurt automatisch, net zoals het meten van de afstand tussen de markeringen, en de meting loopt tot het sample breekt.
ASTM D638 trektest bij lage of verhoogde temperaturen
Gewoonlijk worden samples getest in geconditioneerde toestand volgens methode A uit ASTM D618. De norm ASTM D638 laat echter afwijkingen in conditionering en meetvereisten toe zodat tests ook volgens de norm uitgevoerd kunnen worden bij lage of hoge temperaturen.
Voor trektests op kunststoffen bij hoge of lage temperaturen levert ZwickRoell ook temperatuurkasten. Het temperatuurbereik kan aangepast worden van -80 °C tot +360 °C. Het volledig geïntegreerde systeem verzekert een efficiënte, betrouwbare en vlotte bediening bij het uitvoeren van trektests. Met de deur-in-deur oplossing worden het verbruik van stikstof en de vorming van ijs duidelijk verminderd tijdens tests op lage temperaturen. Zo worden de tests efficiënter uitgevoerd.
Meer tests binnen dezelfde tijdspanne: verhoogd testdebiet in het kunststoflab
Voor trektests volgens ASTM D638 kan een geautomatiseerde oplossing interessant zijn vanaf 10 samples per dag. Onze roboTest N testassistent voert eenvoudige pick-n-place taken uit en biedt kostenefficiënte ondersteuning in het testlab.
Voor laboratoria met hoge testvereisten bevelen we on roboTest L geautomatiseerd testsysteem aan. Ons werkpaard voor grote hoeveelheden kunststoftests kan tot 450 samples verwerken. De meting van de sectie van de samples en de trektest volgens ASTM D638 gebeuren autonoom. Na de test verwijderen afzonderlijke grijpers het sample uit de sampleklemmen.
Ook andere samplevormen of andere testmethoden vormen geen probleem voor onze geautomatiseerde testsystemen. Het roboTest R geautomatiseerde testsysteem is complexer en kan uitgebreid worden met een tweede of een derde testmachine of bijkomende toestellen zoals een centreerstation of temperatuurkast met een bereik van -80 °C tot +360 °C. Hierdoor verhoogt niet enkel het sampledebiet, maar kan u ook verschillende tests parallel uitvoeren voor snelle en betrouwbare testresultaten.
roboTest N roboTest L roboTest R Waarom automatiseren? Contacteer ons
Testprocedure volgens ASTM D638: begin onmiddellijk te testen met testXpert
Uitvoeren van de test volgens ASTM D638 met onze testXpert testsoftware:
De trektest is een van de meest uitgevoerde testtypes voor het mechanisch testen van kunststoffen en polymeren. De normconforme procedure wordt in detail beschreven in de norm ASTM D638. De stapsgewijze instructies maken dat u niet de hele norm hoeft te lezen en tonen hoe makkelijk het is de test 100% conform uit te voeren.
Eenvoudig en efficiënt testen volgens ASTM D638 garandeert een snelle opleiding van nieuwe werknemers:
- Alle karakteristieke waarden en parameters uit de norm ASTM D638 zijn opgeslagen in het standaard testprogramma voor ASTM D638. Het is gegarandeerd conform aan de norm en u vermijdt het tijdrovende instuderen van de norm.
- Gebruikers worden stap voor stap door de test geleid. De enige taken die ze zien op hun scherm zijn diegene die horen bij hun verantwoordelijkheden, dankzij het gebruikersbeheer. Zo worden nieuwe werknemers snel opgeleid. Alle gebruikers voeren de test volgens ASTM D638 betrouwbaar uit, geen enkele stap wordt vergeten.
- Maximale testefficiëntie dankzij de verbinding met randapparatuur: Als de afmetingen van het sample rechtstreeks van de micrometer doorgestuurd worden naar de testsoftware, bespaart u tijd en vermijdt u ingavefouten.
testXpert testsoftware Uitvoeren van de test met testXpert in 6 stappen
Vaak gestelde vragen over ASTM D638
Voor brosse kunststoffen en kunststoffen zonder vloeigrens, wordt de rek bij breuk rechtstreeks gemeten met een mechanische of contactloze extensometer. In het geval van thermoplasten die geen vloeigrens vertonen, wordt de nominale rek bij breuk gemeten via de verplaatsing van de trekkende klem in de testmachine.
De treksterkte is de hoogste trekspanning die bereikt wordt in het sample tijdens een trektest. Deze treksterkte kan optreden ter hoogte van de vloeigrens. Ze wordt dan beschreven als treksterkte bij de vloeigrens. Als de treksterkte optreedt kort voor breuk, wordt ze beschreven als treksterkte bij breuk.
De norm ASTM E132 beschrijft een geschikte testmethode voor het bepalen van de Poissonverhouding bij kamertemperatuur. Voor niet-versterkte kunststoffen kan echter vaak een vaste Poissonverhouding gebruikt worden voor berekeningen, aangezien deze grotendeels constant is.
