ISO 8256 & ASTM D1822 Испытания пластмасс на ударное растяжение
Испытания на ударное растяжение выдают информацию о свойствах материала на базе энергии удара, которые определяют при растягивающем нагружении нормативного образца при больших скоростях деформации. Результаты испытаний хорошо сопоставимы при использовании одних и тех же пар размеров маятника и хомута. В стандартах ISO 8256 и ASTM D1822 приводится описание испытания пластмасс на ударное растяжение.
Испытания на ударное растяжение зачастую применяются для мягких на изгиб образцов из пленок или пластин, а также из мягких или полужестких пластмасс, при испытании которых по методу Шарпи или Изод (ISO 180 или ASTM D256) не происходит разрушения образцов (даже если они с надрезом) и, соответственно, нет результата. Также возможно испытание жестких образцов в соответствии с определением по ISO 472.
Методы испытаний Требования к испытанию Видео Испытательные системы
Методы испытаний по ISO 8256
В стандарте ISO 8256 регламентированы два различных метода испытаний:
- Метод A работает с испытательной конструкцией, при которой образец с одной стороны в определенной позиции крепится в неподвижном зажимном механизме. С другой стороны образца установлен прочный поперечный хомут с регламентированной массой. Во время испытания маятник бьет по хомуту, придавая ему сильное ускорение. Вследствие этого образец удлиняется в направлении растяжения вплоть до разрушения.
- Метод B Этот метод заимствован из стандарта ASTM D1822, он работает по так называемой процедуре „specimen-in-head“ (образец в голове). С одной стороны образец фиксируется в молоте маятника, с другой стороны на него также устанавливается определенный поперечный хомут. Таким образом, образец, поперечный хомут и маятник образуют общую массу сброса. В позиции удара поперечный хомут внезапно останавливается, в то время как образец и маятник продолжают движение, при этом образец удлиняется в направлении растяжения вплоть до разрушения.
Обычно в сочетании со стандартом ISO 8256 применяется метод A, в то время как испытания по ASTM D1822 всегда проводятся по методу „specimen-in-head“.
Испытания на ударное растяжение также предлагаются как инструментированные испытания (т.е. с быстрым силоизмерением). Однако для этого еще нет стандартизации.
Требования к испытанию
Для проведения традиционных испытаний на ударное растяжение по ISO 8256 применяют маятниковые копры, которые подробно описаны в стандарте ISO 13802. Это обеспечивает хорошую сопоставимость испытаний, проводимых на разном оборудовании, в разных лабораториях, разными операторами и в разных городах.
Принцип измерения, как и испытание образца с надрезом на ударный изгиб по Шарпи, базируется на четком определении энергоресурса и высоты сброса молота маятника, который при ударе по образцу отдает часть своей кинетической энергии. Вследствие этого молот маятника после удара не может вернуться на исходную высоту сброса. Измеренная разница между высотой сброса и высотой подъема после удара преобразуется в меру поглощенной энергии. Путем определения высоты сброса также определяется скорость удара, так что испытания проводятся при сопоставимых скоростях деформации.
Особенностью испытания на ударное растяжение является корректировка центробежной энергии, поглощаемой поперечным хомутом. Эта корректировка основана на предположении об исключительно упругом ударе. Однако на практике удар обладает не только упругой, но и пластичной составляющей, так что данная корректировка остается приблизительной. Поэтому прямое сравнение характеристик следует проводить по возможности с использованием одной и той же пары «маятник и размер хомута».
Каждый маятник разрешено использовать в диапазоне от 10 % до 80 % от своего энергоресурса. Если это условие для испытания одного материала выполняют несколько маятников, что обычно происходит из-за перекрытия рабочих областей различных маятников, то используется маятник с наибольшим энергоресурсом. Это также обеспечивает сведение к минимуму падение скорости в процессе удара.
Тип измерения подразумевает, что все потери энергии связаны с образцом и поперечным хомутом. По этой причине очень важно свести к минимуму, откорректировать или полностью исключить все внешние источники погрешностей. В стандарте ISO 13802 есть строгие спецификации, а также средства контроля в рамках регулярной калибровки для потерь на трение, которые неизбежно возникают из-за трения о воздух и в опорных точках маятника. Корректировочные значения измеряют и присваивают соответствующему маятнику. Существенным фактором для качества измерения является достаточная масса и виброустойчивая установка маятникового копра на очень прочном лабораторном столе, на прикрученной к стене столешнице или на постаменте из кирпичной кладки. Внутренние вибрации в приборе конструктивно сведены к минимуму. Так, например, на фирме ZwickRoell используются маятники с двойными штангами из однонаправленных углеродных материалов, обладающие небольшой массой и одновременно оптимальной жесткостью.
В стандарте ISO 8256 регламентированы 5 различных образцов. Типы 1 и 4 используются преимущественно для метода A, типы 2 и 4 являются предпочтительными образцами для метода B. Образцы типа 3 обладают рабочей центральной частью с квадратным сечением и стороной кромки 10 мм, которая хорошо подходит для измерения деформации с помощью систем DIC. Образец типа 5 обладает дополнительными опорными поверхностями на заплечиках, облегчающими точное выравнивание и обеспечивающими передачу усилия с геометрическим замыканием при жестких материалах и достаточной высоте образцов.
Воспользуйтесь ведущим программным обеспечением в области испытаний материалов
Программное обеспечение testXpert фирмы ZwickRoell предлагает следующее:
- Простота в управлении: немедленно приступить к испытаниям и легко стать экспертом - при максимальной защите.
- Безопасное и эффективное проведение испытаний: получайте выгоду от надежных результатов и максимальной эффективности испытаний.
- Гибкая интеграция: testXpert оптимально подходит для всех Ваших испытаний и процессов – просто увеличивается эффективность.
- Перспективный дизайн: программное обеспечение для всего срока службы, готово для решения задач будущего!
