ASTM D412 Próba rozciągania gumy i elastomerów
Norma ASTM D412 opisuje metodę określenia właściwości rozciągających wulkanizowanej gumy termoutwardzalnej i termoplastycznych elastomerów.
- Guma termoutwardzalna jest utwardzana i kształtowana pod wpływem ciepła. Utwardzanie to nieodwracalna reakcja chemiczna, która sprawia, że produkty z gumy termoutwardzalnej są mocniejsze i trwalsze. Wyroby z gumy termoutwardzalnej obejmują opony, krążki hokejowe, wyłączniki automatyczne, obudowy elektryczne i elementy silników.
- Elastomery termoplastyczne (TPE) to polimery, mieszaniny polimerów lub gumy. Zwykle mają początkowo postać granulatu, po podgrzaniu stają się płynne i można je następnie wtryskiwać na przykład do formy. Tworzywo termoplastyczne nabiera kształtu w miarę stygnięcia i twardnienia. Proces ten można odwrócić poprzez ponowne podgrzanie materiału. Zastosowania TPE obejmują paski napędowe, amortyzatory, rurki oddechowe, cewniki i podeszwy butów.
Inną znormalizowaną metodę określania właściwości wytrzymałościowych wulkanizowanej gumy termoutwardzalnej i elastomerów termoplastycznych opisano w normach ISO 37 i DIN 53504 .
Poniższe treści wyjaśniają najważniejsze aspekty. Jednakże w przypadku badań znormalizowanych zgodnie z ASTM D412 obowiązkowe jest uzyskanie pełnej dokumentacji normy.
Cel & Obszar stosowania Próba Przeprowadzenie badania & Wartości charakterystyczne Wymagania, dotyczące środków pomiarowych Systemy badawcze Automatyzacja
ASTM D412 Cel & Obszar stosowania
ASTM D412 zawiera specyfikacje maszyny wytrzymałościowej, próbek do badań, w tym kształtu i rozmiaru, oraz procedury badawczej i stosowanych metod. Celem badania jest określenie różnych właściwości materiału, które można następnie wykorzystać przy opracowywaniu nowych produktów, osiąganiu celów w zakresie wydajności produktu lub w badaniach i kontroli jakości.
Materiały opisane w normie ASTM D412 są wykorzystywane na co dzień w wielu gałęziach przemysłu, m.in. w przemyśle lotniczym, budowlanym, medycznym (np. przy badaniu rękawic gumowych), motoryzacyjnym (np. przy badaniu opon, amortyzatorów, uszczelek i wielu innych).
Próba i wymiary zgodnie z ASTM D412
- Dla próby rozciągania gumy i elastomerów ASTM D412 określa sześć akceptowalnych typów próbek wiosełkowych i dwa dopuszczalne typy próbek z przeciętej próby pierścieniowej.
- Najczęstszą próbką jest próbka wiosełkowa w kształcie litery C (ASTM D412 Typ C) o całkowitej długości 115 mm (4,5 cala), długości pomiarowej 25 mm (1 cal), szerokości pomiarowej 6 mm (0,25 cala) i grubości 3 mm. Grubość próbki należy zmierzyć trzykrotnie, przy czym średnia jest przyjętą wartością.
L0Długość pomiarowa
L Długość mocowania
l1 Długość wąskiej części równoległej/średnica wewnętrzna
L2Odległość pomiędzy szerokimi, równoległymi częściami
l3 Długość całkowita / średnica zewnętrzna
b2 Szerokość próby w obszarze wiosełka
b1Szerokość próbki w zakresie długości pomiarowych
h Grubość próby
| Norma | Typ | Uwaga | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | Kształt |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM D412 | C | Korzystna próba | ≥115 | 33 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | Próba wiosełkowa |
| ASTM D412 | A | możliwe wymiary | ≥140 | 59±2 | 25±1 | 12+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Próba wiosełkowa |
| ASTM D412 | B | możliwe wymiary | ≥40 | 59±2 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Próba wiosełkowa |
| ASTM D412 | D | możliwe wymiary | ≥100 | 33±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | Próba wiosełkowa |
| ASTM D412 | E | możliwe wymiary | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Próba wiosełkowa |
| ASTM D412 | F | możliwe wymiary | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | Próba wiosełkowa |
| ASTM D412 | 1 | korzystne wymiary | 17,9 | 15,9 | 1...3,3 | 50 | Próba pierścieniowa | ||
| ASTM D412 | 2 | większy wymiar | 35,8 | 31,8 | 1...3,3 | 100 | Próba pierścieniowa |
Przeprowadzenie badania wg ASTM D412
ASTM D412 obejmuje dwie metody badawcze, metodę A i B.
- Metoda A opiera się na próbkach w kształcie hantli/wiosełek, Metoda B skupia się na próbkach w kształcie płasko ściętych pierścieni.
- Badania zgodnie z ASTM D412 mierzą elastyczność materiału pod naprężeniem rozciągającym, a także zachowanie po badaniu, gdy materiał nie jest już obciążony.
- Badanie przeprowadza się na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej (zwaną także maszyną do rozciągania ) z prędkością 500 ± 50 mm/min, aż do zniszczenia próbki.
Określone wartości charakterystyczne zgodnie z ASTM D412
Chociaż norma ASTM D412 mierzy wiele różnych właściwości rozciągania, najważniejsze są następujące wartości charakterystyczne, definicje zgodnie z normą ASTM D1566 – Terminologia dotycząca gumy:
- Naprężenie rozciągające: Naprężenie, które zastosowano w celu rozciągnięcia próbki
- Naprężenie rozciągające przy określonym wydłużeniu: Naprężenie, wymagane do rozciągnięcia jednolitego przekroju próbki do określonego wydłużenia
- Wytrzymałość na rozciąganie: maksymalne naprężenie rozciągające podczas rozciągania próbki aż do jej zerwania
- Granica płynięcia: punkt na krzywej naprężenia-wydłużenie tuż przed ostatecznym zniszczeniem, w którym szybkość naprężenia w stosunku do wydłużenia przechodzi przez zero i może stać się ujemna
- Maksymalne wydłużenie: wydłużenie do punktu czasowego zniszczenia
- Odkształcenie rozciągające: Wydłużenie, które pozostałe po rozciągnięciu i następnie cofnięciu próbki w określony sposób, wyrażone jako procent długości pierwotnej
Wyczerpujące informacje i metody standardowe można odnaleźć w normie ASTM D412
ASTM D412 Systemy badawcze
Jednym z wymagań badania zgodnie z normą ASTM D412 jest wydłużenie próbki. Wraz ze wzrostem długości próbki droga przemieszczenia trawersy musi być wystarczająco długa, a tym samym rama obciążeniowa wystarczająco wysoka, aby można było zarejestrować wydłużenie próbki aż do momentu jej zerwania. W tym celu firma ZwickRoell oferuje odpowiednie uniwersalne maszyny wytrzymałościowe:
- zwickiLine – rozwiązanie oszczędzające miejsce dla małych sił badawczych do 5 kN i zakresu badawczego do 1365 mm
- ProLine - do badań zgodnych z normami i prostych zastosowań z przestrzenią badawczą od 1050 mm do 1450 mm
- AllroundLine - możliwość dostosowania i wszechstronność dzięki przestrzeni badawczej od 1030 mm do 2560 mm
Uchwyt mocujący
Uchwyty mocujące dla próbek wiosełkowych muszą zamykać się automatycznie, wywierać równomierny nacisk na powierzchnie mocujące i zwiększać nacisk wraz ze wzrostem obciążenia. Zapobiega to poślizgowi i zapewnia osiągnięcie zniszczenia w przewidzianym obszarze badawczym. Firma ZwickRoell oferuje różne rodzaje uchwytów mocujących, od ręcznych, mechanicznych uchwytów mocujących po wygodne systemy sterowane pneumatycznie, każdy z odpowiednimi zestawami wkładek.
- Pneumatyczny uchwyt mocujący:Siłę zacisku generują siłowniki pneumatyczne, a można ją regulować ręcznie lub nożnie. Siła zacisku niezależna od siły rozciągającej gwarantuje stałą prędkość badania w trakcie całego procesu badawczego.
- Szczypcowy uchwyt mocujący: zamykany obustronnie. Dzięki zasadzie nożyc siła mocowania wzrasta proporcjonalnie do wzrostu siły rozciągającej. Zapewnia to automatyczne ponowne zaciskanie, gdy próbki się kurczą.
- Dla prób pierścieniowych wymagane jest narzędzie składające się z dwóch obracających się rolek.
Jeśli masz jakiekolwiek pytania, dotyczące potrzeb lub wyzwań związanych z badaniem zgodnie z ASTM D412, skontaktuj się bezpośrednio z naszymi ekspertami.
Chętnie odpowiemy na Państwa pytania!
Zapraszamy do kontaktu
Zautomatyzowana próba rozciągania według ASTM D412
Próby rozciągania gumy i elastomerów zgodnie z ASTM D412 mogą być również przeprowadzane automatycznie . Automatyczny system badawczy jest stosowany przede wszystkim wtedy, gdy trzeba zbadać wiele próbek lub gdy trzeba wyeliminować wpływy użytkownika . Temperatura i wilgotność dłoni, a także niedokładne lub ukośne umieszczenie próbki w uchwytach mocujących mogą mieć wpływ na wyniki badania.
- Kompaktowy zrobotyzowany system badawczy roboTest L może autonomicznie przebadać aż do 350 próbek . Grubościomierz zintegrowany z systemem precyzyjnie i porównywalnie mierzy grubość próbki. Chwytak próbki umieszcza próbkę w maszynie wytrzymałościowej i próba rozciągania zgodnie z ASTM D412 rozpoczyna się automatycznie. Po zakończeniu badania pozostałości próbek są usuwane z uchwytów mocujących za pomocą oddzielnych chwytaków do usuwania.
- Zrobotyzowany system badawczy roboTest R jest bardziej złożony i pozwala na dodatkową integrację dodatkowych urządzeń , takich jak stanowisko do znakowania próbek, stanowisko centrujące czy komora temperaturowa do precyzyjnej kontroli temperatury próbek. Pojemność magazynu systemu badawczego robotów można również dowolnie zwiększać.
- Aby uniknąć wpływu użytkownika nawet w przypadku małych serii próbek (typ C)firma ZwickRoell oferuje system badawczy ALEX w programie: prosty, kompaktowy i niedrogi , można go stosować w seriach liczących już od 10 próbek.
Downloads
- Broszura produktu: Maszyny i systemy badawcze do tworzyw sztucznych i gumy PDF 9 MB
- Informacja o produkcie: lightXtens: bezkontaktowe, proste i w pełni automatyczne badanie materiałów o wysokim wydłużeniu PDF 886 KB
- Informacja o produkcie: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Informacja o produkcie: multiXtens II HP Ekstensometr PDF 1 MB
- Informacja o produkcie: Zrobotyzowany system badawczy 'roboTest L' (Liniowy) do tworzyw sztucznych PDF 71 KB
- Informacja o produkcie: Zrobotyzowany system badawczy ‘roboTest R’ (Polar) do tworzyw sztucznych PDF 86 KB
- Informacja o produkcie: ALEX - The automated lab expert PDF 308 KB
Często zadawane pytania dotyczące ASTM D412
Norma ASTM D412 opisuje metodę określenia właściwości rozciągających wulkanizowanej gumy termoutwardzalnej i termoplastycznych elastomerów. Te badania mają kluczowe znaczenie dla określenia właściwości mechanicznych materiałów gumowych i elastomerowych, co jest ważne dla rozwoju produktu, zapewnienia jakości i weryfikacji wydajności w różnych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł lotniczy, medyczny, motoryzacyjny, budowlany i inne.
