Испытания резины и эластомеров
Резина и эластомеры незаменимы во многих отраслях промышленности - от автопрома до медицинской техники и товаров повседневного спроса. Для того, чтобы эти материалы надежно выполняли свои функции, решающими являются прецизионные испытания.
Стандартные процедуры испытаний, методики и основные параметры испытаний резины и эластомеров регламентированы в стандартах ISO и национальных стандартах (например, ASTM, DIN, BS, NF или JIS). Основными задачами испытаний являются определение характеристик материала стандартных образцов, а также готовых изделий (например, покрышек, демпферов, конвейерных лент, ремней, уплотнителей, технических изделий, а также товаров повседневного спроса (резиновых перчаток или обувных подошв)).
Целью физических испытания является обеспечение качества и пригодности материалов. Для этого оцениваются механические, термические и химические свойства, а также долговечность, прочность, эластичность, твердость, устойчивость к износу и воздействию окружающей среды.
Стандарты Испытание на растяжение Испытание на раздир Определение твердости Другие испытания Автоматизация Испытательные системы Интересные проекты заказчиков Запросить консультацию
Метод испытания резины и эластомеров
| Short description | Standards |
|---|---|
| Пластмассы | Эластомеры | Испытание на растяжение |
|
| Резина и эластомеры | испытание на раздир |
|
| Резина и эластомеры | испытание на раздир |
|
| Медицина | Презервативы | Разрывное усилие / разрывное удлинение |
|
| Медицина | Резиновые перчатки | Испытание на растяжение |
|
| Пластмассы | Твердость, метод вдавливания шарика и по Роквеллу |
|
| Пластмассы | Твердость по Шор |
|
| Пластмассы | твердость по IRHD |
|
Испытания резины и эластомеров на растяжение
Наиболее популярными являются испытания на растяжение. Оно предназначено для определения усилия, необходимого для разрыва резинового образца в процессе удлинения. Они позволяют определять несколько характеристик и проводятся обычно на образцах с заплечиками или в форме колец.
Наиболее распространенные методы испытаний резины и эластомеров на растяжение описаны в стандартах ASTM D412, ISO 37 и DIN 53504.
Испытания резины и эластомеров на раздир
Испытания такого типа определяют свойства надрезанного (т.е. поврежденного) материала и используются для определения прочности при раздире или сопротивления раздиру различных образцов (например, образцов в форме брюк, образцов-полосок, угловых образцов, дугообразных образцов или образцов Delft). Описание испытания резины и эластомеров на раздир приводится в стандартах ASTM D624 и ISO 34.
Определение твердости резины и эластомеров
Измерения резины и эластомеров проводятся обычно по методу IRHD или Шор A, а в специальных случаях - по методу Pusey & Jones. Описание распространенных методов проведения испытаний по IRHD приводится в стандартах ASTM D1415 и ISO 48-2. Методы испытаний для определения твердости вдавливания с помощью дурометра в целях измерения твердости по Шор приведены в стандартах ASTM D2240 и ISO 48-4.
Испытания резины и эластомеров на сжатие
При испытании резины на сжатие исследуют поведение материала при статическом сжимающем нагружении. Цель состоит в том, чтобы охарактеризовать механические свойства резины и эластомеров при сжимающем нагружении.
По стандарту ISO 7743 образец четыре раза циклически нагружается. В четвертом цикле нагружения определяются модули сжатия в заданных опорных точках.
Измерение остаточной деформации сжатия
Испытание на остаточную деформацию при сжатии (испытание DVR) играет важную роль в сфере уплотнений. Измеряется потеря толщины, возникающая при заданной деформации (иногда при одновременном термическом воздействии) по прошествии определенного времени.
Описание определения остаточной деформации сжатия приводится в следующих стандартах:
- DIN ISO 815-1 Определение остаточной деформации сжатия - ч. 1: при температуре окружающей среды или повышенных температурах
- DIN ISO 815-2 Определение остаточной деформации сжатия - ч. 2: при низких температурах
- ASTM D395 Standard Test Methods for Rubber Property—Compression Set
- ASTM D1229 Standard Test Method for Rubber Property—Compression Set at Low Temperatures
Испытания резины и эластомеров на сдвиг
Измерение свойств при сдвиге выполняется обычно как двойной сдвиг посредством наложения, а также отчасти в форме „Quadruple Shear“, т.е. с четырьмя сдвигаемыми резиновыми блоками. Измеряется модуль сдвига после нескольких циклических нагружений.
“Определение модуля сдвига и адгезии у жестких пластин - метод четырехкратного сдвига” описано в стандарте ISO 1827.
Определение упругости по отскоку
Целью этого испытания является простое и быстрое измерение упругости материала. Материал, обладающий упругостью до 100 %, сохраняет приложенную энергию и снова высвобождает ее в момент разгружения. В противоположность этому материал, обладающий пластичность до 100 %, поглощает приложенную энергию полностью. На основе этих свойств получилось измерение упругости по отскоку.
Описание определения упругости по отскоку приводится в стандартах ISO 4662, DIN 53512 и ASTM D1054. Для этого фирма ZwickRoell предлагает подходящие приборы для определения упругости по отскоку.
Испытание демпферов и опор
Демпфирующие элементы часто применяются в автомобильной промышленности. Они состоят из эластомеров и зачастую соединяются с металлическими кронштейнами. Измерение вязко-упругих свойств проводится на сервогидравлических машинах в широком частотном и температурном диапазоне. Статические испытательные машины используются, если речь идет о максимальных состояниях нагружения и деформации или при необходимости создания воспроизводимых реальных прикладных ситуаций в лаборатории.
Испытание шин
Отдельные составляющие покрышки (резина, текстильный каркас, шинный и стальной корды) испытывают по классическим методам по отдельности. Большое значение для прочности и качества покрышки имеет сцепление между резиной и металлическим или текстильным кордом. Эта характеристика определяется в процессе испытаний на вытягивание и разделение. Покрышки в сборе испытывают на режимы движения. Это могут быть как статические (измерение деформации покрышки при комплексных нагрузках), так и динамические циклические испытания.
Испытание уплотнителей
Уплотнительные профили должны выполнять определенные функции в течение длительного времени. Для этих целей фирма ZwickRoell предлагает стандартные испытательные приспособления, а также специфические, адаптированные к соответствующему профилю. Знание деформационных характеристик под нагрузкой может играть важную роль для разработок комплексных профильных уплотнителей.
Здесь используется опция "Video Capturing Plus" фирмы ZwickRoell: Веб-камера, видеокамера или оптический датчик продольной деформации
videoXtens используются для регистрации последовательности изображений параллельно с испытанием. Благодаря интегрированной функции синхронизации, можно точно синхронизировать измеренные данные и видеоизображение. При воспроизведении видео в графике отображается соответствующая измеренная точка.
Автоматизированные испытания резины и эластомеров
Испытания резины и эластомеров (например, на растяжение и раздир) 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.
Машины фирмы ZwickRoell для испытаний резины и эластомеров
Наши машины разработаны для соответствия особым требованиям в области испытаний резины и эластомеров, они охватывают широкий спектр механических испытаний:
- электромеханические машины (zwickiLine, ProLine или AllroundLine) специально разработаны для статических испытаний на растяжение, сжатие и раздир
- электродинамические машины (например, LTM) основаны на технологии линейных двигателей, их можно использовать для проведения испытаний DMA
- сервогидравлические машины обладают крайне жесткой нагружающей рамой, способной выдерживать длительные нагрузки вплоть до номинала. Быстрая и точная регистрация измеренных значений комбинируется с интеллектуальной системой регулирования всех процессов нагружения. Они используются для определения характеристик материалов при циклическом нагружении (например, в процессе испытания DMA)
- Интегрируемые в статические и динамические испытательные машины термокамеры позволяют проводить испытания в широком стандартном температурном диапазоне от -70°C до +250°C. Нагрев проводится электрически, для охлаждения используется жидкий азот.
- Твердомеры измеряют твердость материалов по Шор и IRHD
- Приборы для определения упругости по отскоку для измерения упругости материала
- Вырубные пресса для изготовления образцов с заплечиками или круглых образцов
- Автоматизированные испытательные системы (например, roboTest L, roboTest R или ALEX) для автоматических испытаний большого количества образцов
