ISO 178, испытание пластмасс на 3-точечный изгиб
В стандарте ISO 178 приводится описание определения характеристик изгиба пластмасс. При испытании на 3-точечный изгиб образец укладывают на две параллельно расположенные опоры и гнут посредством гибочного пуансона. При этом образец не должен разрушиться.
Более подробное описание испытания пластмасс на 3-точечный изгиб можно найти в стандарте ASTM D790.
Цель испытания на 3-точечный изгиб по ISO 178
Испытания на 3-точечный изгиб, регламентированные в стандартах ISO 178 и , представляют собой классические методики определения характеристик жестких и полужестких пластмасс.
Типовые результаты испытаний:
- модуль изгиба
- напряжение при 3,5 % деформации
- напряжение и деформация в точке текучести и при разрушении образца
Требования к испытанию на 3-точечный изгиб
Для определения характеристик формовочных масс образцы извлекаются из средней части образца по ISO 20753.Это позволяет испытывать полимер в том же состоянии обработки, что и при испытании на растяжение.
Расчет напряжений и деформаций изгиба осуществляется, как правило, с учетом малых прогибов и с игнорированием возможного трения на опорах.По этой причине стандарты ограничивают эту методику деформацией изгиба в 3,5 %, что соответствует 6-миллиметровому прогибу ISO-образца высотой 4 мм.Допускаемая стандартами погрешность расчета в этом диапазоне составляет менее 1 % измеренного значения.
Снятие размеров образца при испытании на изгиб требует особенной тщательности.Т.к. толщина образца в квадрате входит в расчет напряжения изгиба, то погрешность измерения также квадратна.Погрешность измерения всего в 0,1 мм при номинальной высоте образца 4,0 мм уже создает ошибку результата "напряжение изгиба" около 5%.
Измерение прогиба осуществляется в зависимости от соответствующей задачи испытательной лаборатории.
- В самом простом случае определяют только максимальное усилие или напряжение, так что в измерении прогиба нет необходимости.
- Если необходимо определять только те прогибы, которые приводят к деформации краевых волокон более 1% (т.е., например, предел изгиба 3,5%), то достаточно простого измерения датчиком перемещения траверсы испытательной машины.
- Регламентированный в стандарте тип III описывает случай контроля качества или задачи в области исследований и разработок с измерением модуля изгиба, который используется только для внутреннего сравнения или контроля допусков, т.е. важна не столько точность, сколько хорошая сходимость измерений.В этом случае для упрощения конструкции испытания можно работать с датчиком перемещения траверсы испытательной машины и корректировкой упругости.
- Если требуются точные и корректные результаты испытаний, выдерживающие сравнение с другими испытательными лабораториями, то обязательно необходимо применение прямого измерения прогиба в классе точности 1.
Оборудование фирмы ZwickRoell для получения надежных результатов испытаний
- Результаты испытания на изгиб отображают в особенности поведение материала поблизости от поверхности образца.Измеряемые значения прогиба в процессе испытания на изгиб примерно в четыре раза больше значений продольной деформации, измеряемых при испытании на растяжение.
- Испытательные машины фирмы ZwickRoell способны компенсировать деформацию нагружающей рамы, датчика силы и гибочного приспособления с помощью программного обеспечения testXpert III.Это позволяет проводить достаточно точное измерение с помощью датчика перемещения траверсы испытательной машины,что упрощает управление испытательной машиной особенно в области контроля качества.
- Если необходима высокая точность сравнения, то рекомендуется использовать экстензометр, обеспечивающий прогиб без нагрузки под образцом.Фирма ZwickRoell предлагает соответствующие щупы для испытаний на изгиб, которые можно легко использовать в автоматическом датчике продольной деформации makroXtens или multiXtens вместо щупов для испытаний на растяжение.
- Важным признаком профессионально изготовленных гибочных приспособлений является, наряду с соблюдением размеров, их способность к точному выравниванию.Опоры должны очень точно выравниваться относительно друг друга, а также гибочного пуансона.Из-за угловых погрешностей в диаграмме напряжения/деформации может возникать так называемый нижний участок кривой, в значительной степени искажающий определение модуля.Регулируемые опоры и продуманные шаблоны значительно облегчают эту задачу.Ограничители на опорах облегчают точное позиционирование образцов.
Испытание на 3-точечный изгиб по ISO 178
Настройка испытательного приспособления и проведение испытания пластмассового образца на 3-точечный изгиб по ISO 178.Деформацию изгиба измеряет экстензометр makroXtens.
