ASTM D638, свойства пластмасс при растяжении
В стандарте ASTM D638 приводится описание метода испытания для определения свойств усиленных и неусиленных пластмасс при растяжении. Это испытание выявляет важные механические свойства (например, напряжение растяжения, деформация, модуль растяжения, прочность при растяжении, точка текучести и точка разрушения.
Стандарт ASTM D638 содержит информацию относительно форм и размеров образцов, процесса испытания (включая условия окружающей среды), а также требования к точности используемых испытательных машин и экстензометров. Следующая информация дает исчерпывающий обзор. Однако приобретение полного стандарта является обязательным условием для обеспечения нормативного проведения испытаний на растяжение по ASTM D638.
Стандарт ASTM D638 и его аналог ISO 527-1 / ISO 527-2 технически эквивалентны, но не дают полностью сопоставимых результатов, поскольку формы образцов, процесс испытания и определение результатов различаются по нескольким параметрам. Описание испытания пластиковых пленок и плиток толщиной менее 1 мм на растяжение приводится в стандартах ASTM D882 / ISO 527-3.
ISO vs. ASTM Сравнение стандартов ASTM для испытаний на растяжениеЦель и характеристикиОбразцы и размерыПроведение испытанияОборудованиеУсловия окружающей средыАвтоматизацияЧасто задаваемые вопросыЗагрузки
Измерение образца перед испытанием по ASTM D638
Помимо форм образцов стандарт ASTM D638 также указывает точность, с которой следует снимать размеры образцов.
- Ширину пластмассовых образцов можно определять с помощью штангенциркуля, микрометра или прибора для измерения поперечного сечения
- Толщину пластмассовых образцов измеряют с помощью микрометра или прибора для измерения поперечного сечения
- Усилие измерения составляет от 5 до 15 Н, измерительные поверхности имеют круглую и плоскую форму, обычно диаметром 6,35 мм (6,5 мм). Возможны другие контактные элементы
- Измерение проводится по центру образца в пределах расчетной длины. Литые образцы измеряют в зоне 5 мм вокруг центра расчетной длины
- Погрешность измерения толщины в 0,1 мм создает погрешность в 2.5 %!
Машины для испытаний по ASTM D638
Для проведения испытаний на растяжение по ASTM D638 применяют наши универсальные машины модельного ряда zwickiLine, ProLine и AllroundLine. Типовая испытательная машина обладает номинальным усилием 10 кН. Это позволяет измерять прочность образцов типа I при растяжении чуть ниже 250 Мпа, что, как правило, достаточно для неармированных пластмасс. Меньшие усилия адаптируют посредством соответствующего выбора датчика силы. Для повышенных усилий доступны нагружающие рамы с более высоким номиналом.
Стандарт ASTM D638 требует точности измерения соответствующих значений в ±1%. Это требование подтверждается калибровкой по ASTM E4 для всего диапазона измерения датчика силы. Качество системы силоизмерения определяется, в частности, шириной диапазона измерения, в котором можно достичь требуемой точности. Испытательные машины фирмы ZwickRoell достигают указанной в стандарте ASTM E4 точности, начиная уже с 1/1000 своего измерительного диапазона. Благодаря этому, можно измерять модульные значения и значения напряжения растяжения многих материалов с одной и той же испытательной конструкцией без переоборудования.
Захваты для испытаний по ASTM D638
Во время испытаний по ASTM D638 образцы должны надежно удерживаться в испытательной машине без проскальзывания, и при этом они не должны повреждаться из-за излишнего зажимного усилия.
В захватах используются различные принципы действия:
- Закрытие при нажатии на кнопку
- Прямая передача скорости траверсы на образец без проскальзывания, что обеспечивает постоянную и воспроизводимую скорость деформации во время испытания
- Точно настраиваемое усилие зажима
- Очень широкая область применения для мягких и твердых полимеров
- Рекомендуются, если требуется высокая воспроизводимость результатов испытания, если испытывают очень разные материалы, или если ежедневно проводится очень много испытаний.
- Необходимо в сочетании с автоматическими системами подачи образцов
- Ручное закрытие посредством винтового движения
- Прямая передача скорости траверсы на образец без проскальзывания для постоянной и воспроизводимой скорости деформации во время испытания
- Широкая область применения: от полужестких до жестких пластмасс
- Подходят для испытаний с высокими требованиями к воспроизводимости результатов измерений
- Ручное закрытие посредством рычага
- Подходят для очень частого проведения испытаний
- Усилие зажима прикладывается при перемещении траверсы в процессе испытания на растяжение посредством клинового принципа, вследствие чего уменьшается скорость деформации образца, что может повлиять на результат испытания
- Подходят для внутренних задач контроля качества с низкими требованиями к воспроизводимости с измеренными значениями других лабораторий
- Комбинация винтового и клинового принципа, губки прикладываются к образцу вручную посредством винтового движения и генерируют усилие зажима во время испытания благодаря клиновому принципу
- Применяются, если есть необходимость испытывать самые разные образцы толщиной более 30 мм без замены клиновых губок
Экстензометры фирмы ZwickRoell для испытаний по ASTM D638
В зависимости от Ваших пожеланий, фирма ZwickRoell предлагает различные экстензометры, большинство из которых соответствуют классу точности B-2 по ASTM E83:
- Non-contact VideoXtens для оптического бесконтактного измерения с высокими разрешением и точностью. VideoXtens обладает очень широким диапазоном измерения: от измерения модуля до деформации образца >100%. Установка на образец осуществляется автоматически. Существует возможность интеграции измерения поперечной деформации и использования термокамер
- makroXtens для механически контактного измерения с очень высокими разрешением и точностью. Датчик makroXtens обладает очень широким диапазоном измерения: от измерения модуля до деформации образца >100%. Установка на образец осуществляется автоматически. Измерение возможно вплоть до разрушения образца без снятия щупов. Существует возможность интеграции измерения поперечной деформации и использования термокамер.
- multiXtens объединяет измерение модуля растяжения с измерением высокой деформации вплоть до разрушения образца. Он дополнительно обладает очень большим путем перемещения до 740 мм. Его можно использовать, если необходимо испытывать очень разные материалы (например, хрупкие пластмассы и эластомеры с очень большой степенью деформации).
- Ручной контактный датчик Clip-on для механически контактного измерения с очень высокими разрешением и точностью. Перед испытанием оператор вручную устанавливает датчик на образец и снимает его после достижения максимального пути измерения или перед разрушением образца. Доступны пути измерения от 2 мм до 25 мм, в зависимости от исполнения.
- Механический длинноходовой датчик для измерения от средних до больших деформаций образцов, подходит для деформации при пределе текучести и деформации разрушения. Установка на образец осуществляется автоматически, возможно измерение без снятия щупов.
- Оптический длинноходовой датчик для измерения от средних до больших деформаций образцов путем отслеживания отражающих меток, подходит для деформации при пределе текучести и деформации разрушения. Установка на образец осуществляется автоматически, точно как измерение расстояния между метками, измерение проводится вплоть до разрушения образца.
ASTM D638, испытание на растяжение при низких или высоких температурах
Стандартным является измерение образцов в кондиционированном состоянии в соответствии с методом A по ASTM D618. Однако стандарт ASTM D638 также допускает иные условия кондиционирования и измерения, так что можно даже проводить испытания при низких или высоких температурах.
Для испытаний пластмасс на растяжение по ASTM D638 при низких или высоких температурах предлагается термокамера фирмы ZwickRoell. Температурный диапазон можно настраивать от -80°C до +360°C. Полностью интегрированная система обеспечивает эффективность, надежность и простоту управления при проведении испытаний на растяжение. Применение решения дверь в двери позволяет значительно снизить расход азота и степень обледенения в процессе проведения испытаний при низкой температуре, что делает испытания более экономичными.
Больше испытаний за то же время: рост интенсивности проведения испытаний пластмасс в лаборатории
Что касается испытаний на растяжение по ASTM D638, автоматизированное решение может быть интересным, начиная уже с 10 образцов в день. Наш ассистент roboTest N выполняет простые действия «взять»/«положить» и является экономичным решением для лаборатории по испытаниям пластмасс.
Лабораториям с высокими требованиями к испытаниям мы рекомендуем нашу роботизированную испытательную систему roboTest L. Наша рабочая лошадка для испытаний пластмасс в больших количествах рассчитана на 450 образцов. Она автономно проводит измерение поперечного сечения образцов и испытания на растяжение по ASTM D638. После испытания остатки образца извлекаются из захватов отдельными грейферами.
Другие формы образцов или другие методы испытаний также не являются проблемой для наших автоматизированных испытательных систем. Автоматизированная испытательная система roboTest R сложнее, она позволяет дополнительно подключать вторую или третью испытательную машину или дополнительные приборы (например, центрирующую станцию или климатическую камеру для температур от -80 °C до +360 °C). Это не только повышает интенсивность проведения испытаний, но и предлагает возможность параллельного проведения разных испытаний – для быстрого получения надежных результатов!
о roboTest N о roboTest L о roboTest R Зачем автоматизировать? Связаться сейчас
Процесс испытания по ASTM D638: сразу же запустить испытание с testXpert
Проведение испытания по ASTM D638 с программным обеспечением testXpert:
Испытание на растяжение - один из наиболее популярных видов испытаний в области механических испытаний пластмасс и полимеров. Подробное описание проведения испытания приведено в стандарте ASTM D638. Как можно легко проводить испытания с ПО testXpert на 100% в соответствии со стандартами и без необходимости читать много страниц, Вы узнаете в пошаговом руководстве.
Простое и эффективное проведение испытаний по ASTM D638, это также гарантирует быструю интеграцию новых сотрудников:
- все характеристики и параметры стандарта ASTM D638 уже сохранены в стандартной программе испытаний для ASTM D638. Соответствие стандарту гарантировано, нет необходимости тратить время на изучение самого стандарта.
- Оператор шаг за шагом сопровождается по всему испытанию. На экране он видит только свои собственные задачи благодаря функции управление пользователями. Это гарантирует быстрое освоение. Все пользователи уверенно проводят испытания по стандарту ASTM D638, ничто не будет забыто.
- Максимальную эффективность испытаний обеспечивает функция привязка периферийных приборов: если микрометр передает размеры образцов напрямую в программное обеспечение, это экономит время и исключает ошибки при вводе.
к программному обеспечению testXpert проведение испытания в 6 этапов с ПО testXpert
Часто задаваемые вопросы по стандарту ASTM D638
У хрупких пластмасс и пластмасс, не обладающих точкой текучести, деформацию разрушения измеряют напрямую с помощью механического или бесконтактного экстензометра. У термопластичных пластмасс, обладающих точкой текучести, номинальную деформацию разрушения определяют из пути перемещения тянущего зажима испытательной машины.
Прочность при растяжении - это наивысшее напряжение, которое может достичь образец во время испытания на растяжение. Эта прочность при растяжении может возникать в точке текучести, в этом случае она называется «Прочность при растяжении в точке текучести». Если прочность при растяжении возникает незадолго до разрушения образца, то ее называют «Прочность растяжения при разрушении».
Для измерения коэффициента Пуассона при комнатной температуре стандарт ASTM E132 предлагает подходящий метод испытания. Однако для неусиленных пластмасс зачастую для расчетов можно использовать неизменное значение коэффициента Пуассона, так как оно постоянно.
