ISO 37 / DIN 53504, испытание резины и эластомеров на растяжение
Стандарты ISO 37 и DIN 53504 содержат описание методов определения механических свойств вулканизированной или термореактивной резины. Они предназначены для определения напряжения растяжения, прочности при растяжении и деформации разрушения, а также модульных значений, регламентированных как напряжение растяжения при определенных деформациях или наоборот. Кроме того, можно определять площадку текучести и напряжение текучести, например, для термопластичных эластомеров. Все значения определяют в процессе испытания на растяжение при постоянной скорости отрыва.
Другой стандартизированный метод определения характеристик растяжения вулканизированной термореактивной резины и термопластичных эластомеров приводится в стандарте ASTM D412.
Содержание, приведенное ниже, объясняет основные аспекты. Однако для проведения испытаний в соответствии с ISO 37 и DIN 53504 необходимо приобрести стандарт полностью.
Цель и область применения Образцы Проведение испытания Видео Характеристики Испытательные системы Автоматизация Часто задаваемые вопросы Запросить консультацию
ISO 37 / DIN 53504, цель и области применения
Применение стандартов ISO 37 / DIN 53504 обеспечивает возможность воспроизводимого и сопоставимого проведения испытаний вне зависимости от лаборатории. Для этого они регламентируют требования к форме образцов, скорости испытания, кондиционированию и анализу.
Стандарты и испытания применяются по всей цепочке создания стоимости в резиновой промышленности. Начиная с производителей сырья и исследовательских учреждений, разработки и производства компаундов и заканчивая обрабатывающей промышленностью, где производят, например шины, амортизаторы, уплотнения, ремни, конвейерные ленты, а также резиновые перчатки, презервативы и другие изделия из резины.
Образцы с заплечиками по ISO 37 / DIN 53504
Для испытания резины на растяжение стандарты ISO 37 и DIN 53504 регламентируют пять допустимых типов образцов с заплечиками и два допустимых вида образцов в форме колец. Соответствующие образцы в стандартах различаются лишь незначительно.
| Тип | I (min) мм | Is мм | bk мм | b мм | a мм | L0 мм | r1 мм | r2 мм | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
*Примечание в стандарте DIN 53504: преимущественно следует использовать образец с заплечиками S2
Образцы в форме колец по ISO 37 / DIN 53504
| Наружный диаметр d3 | Внутренний диаметр d4 | Ширина b | Толщ. а | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 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 или 6,3±0,3 |
| R2 | 44,6 | 36,6 | 4,0 | 4±0,2 или 6,3±0,3 |
* предпочтительно используется образец в форме кольца типа A. Тип B применяется, если материала для большего образца типа A недостаточно.
Изготовление образцов
- Образцы следует изготавливать и измерять по стандарту DIN ISO 23529
- Как правило, образцы с заплечиками и образцы в форме колец можно изготавливать с помощью вырубного пресса с соответствующим вырубным ножом для определенной формы образца.
Для нормативного изготовления образцов в форме колец и образцов с заплечиками фирма ZwickRoell предлагает два ручных вырубных пресса.
Проведение испытания по ISO 37 / DIN 53504
Испытания образцов с заплечиками:
- ISO 37: Перед испытанием измеряют толщину образца в центре и на концах рабочей зоны, из медианного значения трех измерений рассчитывают поперечное сечение. После обнуления усилия в свободно подвешенном состоянии образец с заплечиками устанавливают в захваты испытательной машины, выровненные по оси машины таким образом, чтобы напряжение распределялось по поперечному сечению равномерно. Для запуска испытания в определенном преднатянутом состоянии рекомендуется приложить небольшую преднагрузку в 0,1 МПа и в этом состоянии установить на образец экстензометр.
- DIN 53504: перед испытанием на растяжение измеряют толщину образца с заплечиками минимум в трех местах при комнатной температуре (преимущественно на концах рабочей зоны и в центре). На основе медианы толщины и размера ширины стержня вырубного ножа рассчитывают начальное поперечное сечение. Образец с заплечиками устанавливается в зажимы таким образом, чтобы его продольная ось совпадала с механической осью испытательной машины и образец удерживался равномерно и без проскальзывания. Прикладывается преднагрузка в < 0,1 МПа со скоростью < 50 мм/мин, затем траверса останавливается. Экстензометр устанавливается на образец, и траверса начинает перемещение с указанной в стандарте скоростью испытания. При этом регистрируются изменение усилия и продольная деформация и отображаются в диаграмме напряжения/деформации. Для измерения деформации предпочтительно использовать бесконтактную оптическую измерительную систему.
Скорости испытания:
| ISO 37 | DIN 53504 | |
|---|---|---|
| Тип 1 / S1 | 500 мм/мин | 500 мм/мин |
| Тип 1A / S1A | 500 мм/мин | 500 мм/мин |
| Тип 2 / S2 | 500 мм/мин | 200 мм/мин (можно 500 ± 50 мм/мм, если это согласовано) |
| Тип 3 / S3 | 200 мм/мин | 200 мм/мин |
| Тип 4 / S3A | 200 мм/мин | 200 мм/мин |
Испытание образца в форме кольца:
- ISO 37: перед испытанием по ISO 37 измеряют радиальную ширину и аксиальную толщину в шести местах, примерно равномерно распределенных вокруг кольца. Медианное значение каждой серии измерений используется для расчета площади поперечного сечения. Перед началом испытания обнуляют цепь силоизмерения в ненагруженном состоянии, и расстояние между роликами настраивают в соответствии с указанным в стандарте размером. Образец укладывают на ролики, траверса начинает перемещение с регламентированной скоростью испытания. В процессе проведения испытания с указанной в стандарте скоростью важно, чтобы ролики вращались - это позволяет предотвратить препятствие деформированию из-за трения между образцом и роликом.
- DIN 53504: перед испытанием на растяжение измеряют толщину образца минимум в трех местах при комнатной температуре. При испытании образца в форме кольца на растяжение для измерения деформации используется изменение расстояния между роликами в качестве хода траверсы испытательной машины (см. таблицу ниже).
Предписанное расстояние между роликами:
| Ролики для | ISO 37 | DIN 53504 |
|---|---|---|
| типа A (стандарт) | 30+0,2 / 0 мм | |
| типа A (альтернатива) | 35+0,2 / 0 мм | |
| типа B (стандарт) | 5,5+0,2 / 0 мм | |
| R1 | 35 мм | |
| R2 | 28,7 мм |
Обозначение характеристик по ISO 37
Испытание образцов с заплечиками или образцов в форме колец:
- TS = прочность при растяжении
- TSb = разрывная прочность
- Eb = деформация при разрушении
- Es = деформация при вводе усилия (1 МПа)
- Se = усилие при вводе перемещения x 1% (50%)
Обозначение характеристик по DIN 53504
Испытание образцов с заплечиками или образцов в форме колец:
- σmax = прочность при растяжении
- σR = разрывная прочность
- εR = деформация при разрушении
- σ50 = усилие при вводе перемещения x1%
- σ100 = усилие при вводе перемещения x2%
Дополнительные результаты:
- σ200 = усилие при вводе перемещения x3%
- σ300 = усилие при вводе перемещения x5%
- σ500 = усилие при вводе перемещения x10%
ISO 37 / DIN 53504, испытательные системы
Требование к испытанию по ISO 37 / DIN 53504 - деформация образца. Вследствие роста длины образца ход траверсы должен быть достаточно большим - и нагружающая рама должна быть, соответственно, достаточно высокой - чтобы иметь возможность регистрировать удлинение образца вплоть до разрушения. Фирма ZwickRoell предлагает подходящие для этого универсальные испытательные машины:
- zwickiLine – компактное решение для малых испытательных усилий до 5 кН с рабочей зоной до 1365 мм
- ProLine для нормативных испытаний и простых областей применения с испытательным диапазоном от 1050 мм до 1450 мм
- AllroundLine - адаптивна и универсальна, испытательный диапазон от 1030 мм до 2560 мм
Захваты для испытаний по ISO 37 / DIN 53504
Выбор подходящих захватов учитывает как ожидаемое количество испытываемых образцов в день или неделю, так и толщину и характеристики материалов образцов. Для этой цели фирма ZwickRoell предлагает различные типы захватов: от ручных механических захватов до комфортных в управлении пневматических систем с подходящими губками.
- Пневматические захваты: усилие прижима создается пневматическими приводами, его можно прикладывать с помощью ручного или ножного модуля управления. Не зависимое от растяжения усилие прижима обеспечивает постоянную скорость испытания в течение всего процесса испытания.
- Цанговые захваты: с двухсторонним закрытием. Благодаря принципу ножниц, усилие прижима увеличивается пропорционально с ростом усилия растяжения. Это обеспечивает автоматический дожим при испытаниях уменьшающихся образцов.
- Для образцов в форме колец необходимо приспособление, состоящее из двух вращающихся роликов.
Экстензометры для испытаний по ISO 37 / DIN 53504
При испытании образцов с заплечиками по ISO 37 / DIN 53504 удлиняется не только центральная часть образца, но и заплечики. Поэтому в стандартах требуется определенная точность измерения экстензометра. Это требование выполняет либо проводящие измерение непосредственно на образце датчики со щупами или оптические / бесконтактные экстензометры. Фирма ZwickRoell предлагает подходящие экстензометры с высокой точностью измерения: от экономичных ручных экстензометров до полностью автоматических систем, без какого-либо влияния человеческого фактора и с наивысшей степенью воспроизводимости результатов испытаний.
У Вас есть вопросы относительно требований к испытаниям или проблем со стандартами ISO 37 / DIN 53504? Обратитесь к нашим экспертам.
Мы с удовольствием Вас проконсультируем!
Связаться сейчас
Автоматизированные испытания на растяжение по ISO 37 / DIN 53504
Испытания резины и эластомеров на растяжение по ISO 37 / DIN 53504 можно также проводить автоматизированно, то есть с полностью автоматической подачей образцов. Автоматизированная испытательная система используется, прежде всего, в тех случаях, когда испытывают большие объемы образцов или когда необходимо исключить влияние человеческого фактора. Температура или влажность рук, а также неточное или наклонное расположение образца в захватах могут повлиять на результаты испытаний.
- Компактная роботизированная система roboTest L может автономно испытывать до 350 образцов. Интегрированный в систему толщиномер измеряет толщину образцов точно и сопоставимо. Грейфер укладывает образцы в испытательную машину, и испытание на растяжение по ISO 37 / DIN 53504 запускается автоматически. После испытания остатки образца извлекаются из захватов отдельными грейферами.
- Роботизированная испытательная система roboTest R является комплексной, к ней можно привязывать дополнительные приборы (например, станцию для нанесения меток на образцы, центрирующую станцию или термокамеру для точной термообработки образцов).
- Для предотвращения влияния человеческого фактора даже при небольших сериях образцов (тип 1+2/S1+S2) фирма ZwickRoell предлагает испытательную систему ALEX: простую, компактную и недорогую, ее можно использовать для серий от 10 образцов.
Загрузки по теме испытаний резины на растяжение по ISO 37 / DIN 53504
- Брошюра: Машины и системы для испытаний пластмасс и резины PDF 9 MB
- Информация о продукте: пневматические захваты, Fmax 2,5 кН PDF 3 MB
- Информация о продукте: цанговые захваты, Fmax 2,5 кН PDF 348 KB
- Информация о продукте: захваты для образцов в форме колец, Fmax 2,5 кН PDF 4 MB
- Информация о продукте: lightXtens: бесконтактное, простое и полностью автоматическое испытание высокорастяжимых материалов PDF 886 KB
- Информация о продукте: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Информация о продукте: экстензометр multiXtens II HP PDF 1 MB
- Информация о продукте: роботизированная система 'roboTest L' (Linear) для испытаний пластмасс PDF 71 KB
- Информация о продукте: роботизированная система ‘roboTest R’ (Polar) для испытаний пластмасс PDF 86 KB
- Информация о продукте: ALEX - The automated lab expert PDF 308 KB
- Информация о продукте: Вырубные прессы PDF 823 KB
Часто задаваемые вопросы к стандартам ISO 37 / DIN 53504
Стандарты ISO 37 и DIN 53504 содержат описание методов определения механических свойств вулканизированных или термореактивных эластомеров. Они содержат описание проведения испытания стандартных образцов (с заплечиками и колец) на растяжение, предназначены для определения напряжения растяжения, прочности при растяжении и деформации разрушения, а также модульных значений, регламентированных как напряжение растяжения при определенных деформациях или наоборот. Кроме того, можно определять площадку текучести и напряжение текучести, например, для термопластичных эластомеров. Все значения определяют в процессе испытания на растяжение при постоянной скорости отрыва.
Оба стандарта описывают испытание эластомеров на растяжение, но различаются в деталях. Стандарт ISO 37 имеет международную направленность и регламентирует, в основном, образцы с заплечиками (Dumb-bells) и образцы в форме колец типов A и B с определенными размерами и условиями испытаний. DIN 53504 - немецкая версия, которая, хотя и в значительной степени основана на стандарте ISO 37, содержит дополнительные типы колец и методы, особенно важные для промышленного применения.
