ASTM D412 Испытание резины и эластомеров на растяжение
В стандарте ASTM D412 приводится описание методики определения свойств вулканизированной термореактивной резины и термопластичных эластомеров при растяжении.
- Термореактивная резина под воздействием тепла отверждается и вставляется в форму. Отверждение - это необратимая химическая реакция, делающая продукты из термореактивной резины прочнее и долговечнее. К продуктам из термореактивной резины относятся покрышки, хоккейные шайбы, предохранительные автоматы, корпуса для электроники и компоненты двигателей.
- Термопластичные эластомеры (TPE) - это полимеры, смеси полимеров или каучуков. Как правило, сначала они находятся в форме гранул, при нагревании переходят в жидкое состояние, затем их можно закачать, например, в литейную форму. Термопласт принимает свою форму после охлаждения и затвердевания. Этот процесс обратим при повторном нагревании материала. Области применения TPE: приводные ремни, амортизаторы, дыхательные шланги, катетеры и подошвы для обуви.
Другой стандартизированный метод определения характеристик растяжения вулканизированной термореактивной резины и термопластичных эластомеров приводится в стандартах ISO 37 и DIN 53504.
Содержание, приведенное ниже, объясняет основные аспекты. Однако для проведения испытаний в соответствии с ASTM D412 необходимо приобрести стандарт полностью.
Цель и область применения Образцы Проведение испытания и характеристики Требования к оборудованию Испытательные системы Автоматизация
ASTM D412, цель и диапазон применения
Стандарт ASTM D412 содержит спецификации для испытательной машины, образцов (включая форму и размеры), а также для испытательных процессов и используемых методик. Целью испытания является определение различных характеристик материалов, которые затем можно использовать при разработке новых продуктов, при достижении целей производительности продуктов или для исследований и контроля качества.
Материалы, указанные в стандарте ASTM D412, ежедневно используются в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, строительную, медицинскую (например, испытание резиновых перчаток), автомобильную промышленность (испытания покрышек, амортизаторов, уплотнений и многого другого) и т.д.
Образцы и размеры по ASTM D412
- Для испытания резины и эластомеров на растяжение стандарт ASTM D412 регламентирует шесть допустимых типов образцов с заплечиками и два допустимых типа вырубленных образцов в форме колец.
- Наиболее часто используемыми являются образцы с заплечиками формы C (ASTM D412 тип C) общей длиной 115 мм (4,5 дюйма), расчетной длиной 25 мм (1 дюйм), шириной измерения 6 мм (0,25 дюйма) и толщиной 3 мм. Толщину образца следует измерять трижды, будет принято среднее арифметическое.
| Стандарт | Тип | Примечание | l3 мм | l1 мм | b2 мм | b1 мм | h мм | L0 мм | Форма |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM D412 | С | предпочтительные образцы | ≥115 | 33 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | A | возможные размеры | ≥140 | 59±2 | 25±1 | 12+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | B | возможные размеры | ≥40 | 59±2 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | D | возможные размеры | ≥100 | 33±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | E | возможные размеры | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | F | возможные размеры | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | 1 | предпочтительные размеры | 17,9 | 15,9 | 1...3,3 | 50 | Кольцо | ||
| ASTM D412 | 2 | больший размер | 35,8 | 31,8 | 1...3,3 | 100 | Кольцо |
Проведение испытания по ASTM D412
Стандарт ASTM D412 описывает два метода испытания: метод A и B.
- Метод A базируется на гантелеобразных образцах (образцах с заплечиками), метод B предназначен для плоско вырубленных образцов в форме колец.
- В процессе испытания по ASTM D412 измеряют упругость материала при растяжении, а также характеристики после испытания, когда материал больше не нагружают.
- Испытание проводится на универсальной испытательной машине (ее также называют машиной для испытаний на растяжение) со скоростью 500 ± 50 мм/мин, пока образец не разрушится.
Полученные характеристики по ASTM D412
Хотя по стандарту ASTM D412 измеряют много различных свойств при растяжении, важнейшими характеристиками являются следующие, определение согласно ASTM D1566 - терминология для резины:
- Напряжение растяжения: напряжение, прикладываемое для растягивания образца
- Напряжение растяжения при определенном удлинении: напряжение, необходимое для растягивания равномерного сечения образца вплоть до определенного удлинения
- Прочность при растяжении: максимальное напряжение растяжения при удлинении образца вплоть до разрушения
- Предел растекаемости: точка на кривой напряжения/деформации незадолго до окончательного разрушения образца, в которой скорость напряжения в соотношении с удлинением проходит нулевую точку и может стать отрицательной
- Максимальная деформация: удлинение к моменту разрушения образца
- Деформация растяжения: удлинение, которое остается после вытягивания и последующей обратной осадки образца, указывается в процентах изначальной длины
Подробную информацию и стандартную методику можно найти в стандарте ASTM D412
ASTM D412, испытательные системы
требование к испытанию по ASTM D412 - 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
Захваты для образцов с заплечиками должны обладать автоматическим зажимом, оказывать равномерное давление на зажимные поверхности и повышать давление по мере увеличения нагрузки. Это предотвращает проскальзывание образца и обеспечивает его разрушение в предусмотренной зоне. 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.
Если у Вас есть вопросы относительно связанных со стандартом ASTM D412 требований, то свяжитесь напрямую с нашими экспертами.
Мы с удовольствием Вас проконсультируем!
Связаться сейчас
Автоматизированные испытания на растяжение по ASTM D412
Испытания резины и эластомеров на растяжение по ASTM D412 можно также проводить автоматизированно. 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 ASTM D412 запускается автоматически. После испытания остатки образца извлекаются из захватов отдельными грейферами.
- Роботизированная испытательная система roboTest R является более комплексной, к ней можно привязывать дополнительные приборы (например, станцию для нанесения меток на образцы, центрирующую станцию или термокамеру для точной термообработки образцов). Также можно произвольно увеличивать емкость магазина роботизированной испытательной системы.
- Для предотвращения влияния человеческого фактора даже при небольших сериях образцов (тип С) фирма ZwickRoell предлагает испытательную систему ALEX: простую, компактную и недорогую, ее можно использовать для серий от 10 образцов.
Загрузки
- Брошюра: Машины и системы для испытаний пластмасс и резины PDF 9 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
Часто задаваемые вопросы по стандарту ASTM D412
В стандарте ASTM D412 приводится описание методики определения свойств вулканизированной термореактивной резины и термопластичных эластомеров при растяжении. Эти испытания являются решающими для определения механических свойств резины и эластомерных материалов, что важно для разработки продукции, контроля качества и проверки эксплуатационных характеристик в различных отраслях промышленности (аэрокосмическая, медицинская, автомобильная, строительная и т.д.).
