ASTM D256 Izod Udarna trdnost plastike z zarezo
Standard ASTM D256 opisuje udarno preskušanje po Izod metodi za določanje udarne odpornosti plastike z zarezo. V okviru standarda ASTM se odpornost plastike na udarce z zarezo običajno meri z uporabo Izod preskusa po standardu ASTM D256. Upogibna udarna napetost se nanaša na vzorec z zarezo, ki ga primemo na enem koncu. Rezultat je predstavljen kot absorpcija energije vzorca glede na debelino.
Izod udarni preskusi so opisani tudi v standardih ISO 180 in ASTM D4508.
Uporaba preskusne metode po ASTM D256
Izod udarni preskus z zarezo po ASTM D256 ustvari značilne vrednosti za odpornost na udarce in občutljivost zareze pri visokih stopnjah deformacije v obliki energijske vrednosti, povezane z debelino. Preskusi se običajno izvajajo v normalnem podnebju 23°/50% relativne vlažnosti po ASTM D618.
Aplikacije vključujejo:
- Primerjava različnih materialov za oblikovanje
- Spremljanje toleranc v okviru notranjih pregledov blaga in zagotavljanja kakovosti
- Preskušanje končnih delov na podlagi strojno obdelanih vzorcev
- Izdelava materialnih kart
- Merjenje učinkov staranja
Izod udarni preskusi z zarezo so na voljo tudi kot instrumentirani preskusi, to je s hitrim merjenjem sile. Vendar za to še ni standarda.
IZOD z zarezo udarne trdnosti po ASTM D256
Izod udarni preskus z zarezo po ASTM D256 se uporablja za vse plastike za karakterizacijo obnašanja, ki je posledica udarnih obremenitev. Upogibna udarna napetost se z robnim udarcem nanese na narezan vzorec, ki ga primemo na eni strani. Rezultat je predstavljen kot absorpcija energije vzorca glede na debelino.
Ta standard podpira različne postopke, velikosti zarez in razporeditev zarez za preskušanje občutljivosti zareze polimernega materiala
- Metoda A se uporablja za plastiko z udarno trdnostjo Izod z zarezo, večjo ali enako 27 J/m. V tem primeru se uporablja polmer zareze 0,25 mm. Rezultat se izračuna neposredno iz višine dviga nihalnega kladiva po udarcu.
- Metoda C se uporablja za zelo krhke plastične materiale z udarno trdnostjo Izod z zarezo manj kot 27 J/m. Ustreza metodi A, vendar se izmerjena udarna energija popravi s količino izračunanega centrifugalnega dela vzorca.
- Metoda D se uporablja za karakterizacijo občutljivosti polimernega materiala na zarezo. Tu se udarna trdnost z zarezo izmeri na vzorcih z različnimi polmeri zareze, občutljivost zareze pa se izračuna kot linearni gradient nad polmerom zareze.
- Metoda E se uporablja za oceno udarne trdnosti na nerazrezanih vzorcih. Rezultat je le pogojno primerljiv s preskusom nerazrezanega vzorca.
ASTM D256 vzorci in mere
Zunanje mere vzorcev po ASTM D256 so določene na dolžino 2,5 v (63,5 mm) in višino 0,5 in (12,5 mm). Širina brizganih vzorcev je lahko med 0,118 v (3,0 mm) in 0,5 v (12,5 mm), pri čemer je uporaba vzorcev s širino 1/8 v (3,2 mm) ali 1/4 v (6,35 mm) običajni. Natančne podrobnosti lahko najdete v specifikacijah materiala, ki se preskuša, ali pa jih je treba uskladiti med vpletenimi stranmi. Za vzorce, ki so strojno obdelani iz komponent, debelina stene komponente običajno določa širino. Vzorci, vzeti iz tanjših debelin sten, se preskušajo z udarnim preskusom do ASTM D1822.
Ker metoda opisuje merjenje udarne trdnosti z zarezo, je treba vzorec zarezati. Za običajno uporabljeno metodo A se v vzorec obdela zareza s polmerom 0,25 mm in kotom 45°, tako da ostane višina 0,40 v (10,16 mm) na dnu zareze. Če je treba občutljivost zareze izmeriti v skladu z metodo D, je treba vzorce pripraviti z različnimi polmeri zarez. Poleg standardne zareze po metodi A se vzorci obdelajo s polmerom zareze 0,04 v (1,0 mm). Za pripravo zarez je na voljo motorni rezalni stroj ZNO s standardno skladnim rezalnikom z enojnimi zobmi. Za manjše količine vzorcev priporočamo ročno zarezno ravnino s samodejnim pomikom.
Za preskus je pomembno, da je zareza nameščena točno v območju največjega upogibnega momenta. Zato so vzorci bodisi nameščeni z uporabo višinskega omejevalnika ali pa so natančno in zanesljivo poravnani z enoto za poravnavo zarez, ki je vgrajena v udarno vpenjalo.
Zahteve za preskuse po ASTM D256
Izod udarni preskusi z zarezo v skladu z ASTM D256 uporabljajo stroj za preskušanje udarne žilavosti, ki je sestavljen iz palice in udarne glave na enem koncu, na drugem koncu pa je pritrjeno na ležaj z nizkim trenjem.
Princip merjenja temelji na nihalnem kladivu z določeno energijsko kapaciteto in višino padca, ki sprosti del svoje kinetične energije, ko prodre v vzorec. Posledično se nihalno kladivo po udarcu ne vrne na prvotno višino padca. Izmerjena višinska razlika med višino padca in višino dviga tako postane merilo absorbirane energije. Z določitvijo višine padca se določi tudi udarna hitrost, tako da se preskusi izvajajo z obnovljivimi stopnjami deformacije.
Standardno nihalno kladivo po ASTM D256 ima začetno potencialno energijo 2,7 J pri določeni višini padca 610 ±2 mm. Dodatne velikosti kladiva dobimo s podvojitvijo začetne potencialne energije pri isti višini padca. Posledica tega je udarna hitrost pribl. 3,46 m/s za vsa nihalna kladiva.
Vsako nihalno kladivo je mogoče uporabiti za meritve energije udarca do 85 % njegove začetne potencialne energije. Če je tu mogoče uporabiti več velikosti kladiva, je treba v vsakem primeru izbrati najlažje nihalno kladivo.
Vzorec se prime stoječ na robu v določeni orientaciji, tako da se zareza nahaja točno na robu prijemalne točke, to je v območju največjega upogibnega momenta. Ker sila prijema lahko vpliva na rezultat, je uporaben pnevmatski prijem ali nadzor sile prijema.
Vrsta meritve pomeni, da se vse izgube energije lahko pripišejo vzorcu. Zato je pomembno zmanjšati, popraviti ali popolnoma odpraviti vse zunanje vire napak. Obstajajo stroge specifikacije, pa tudi preverjanja, ki so del rednih umerjanj, glede izgub zaradi trenja, ki neizogibno nastanejo zaradi zračnega trenja in trenja na nosilnih točkah nihalnega kladiva. Vrednosti korekcije se izmerijo in dodelijo ustreznemu nihalnemu kladivu. Zadostna masa instrumenta in namestitev udarnega kladiva z nihalom brez tresljajev na zelo stabilno laboratorijsko mizo, na delovno ploščo, pritrjeno na masivno steno, ali zidano ploščad sta bistveni za kakovost meritve. Notranje vibracije v instrumentu so z zasnovo minimalizirane. Iz tega razloga ZwickRoell uporablja nihalna kladiva z dvojnimi palicami iz enosmernih ogljikovih materialov, ki imajo zelo nizko maso in hkrati nudijo optimalno togost nihalnih palic, kar zagotavlja minimalne izgube nihanja.
Standardi za merjenje udarne odpornosti po Izod in udarne odpornosti z zarezo
- ASTM D4812, Izod preskusna metoda za merjenje udarne trdnosti vzorcev brez zareze
- ASTM D4508, Izod preskusna metoda za merjenje majhnih vzorcev (udarni odrezki), ki je primerljiva z udarnim preskusom Dynstat po DIN 53435.
- ISO 180 opisuje Izod udarni preskus za določanje udarne trdnosti in udarne trdnosti plastike z zarezo. Zagotavlja karakteristične vrednosti za udarno trdnost pri visokih deformacijskih stopnjah v obliki vrednosti, povezane s prerezom.
Razlika med Izod in Charpy metodo
Obe metodi označujeta udarno trdnost materiala na zelo podobne načine, tako da so rezultati v veliki meri povezani.
- Izod preskusna metoda, pri kateri je vzorec nameščen navpično, se običajno uporablja v standardih ASTM.
- Metoda Charpy, ki uporablja tritočkovno upogibanje, je prednostna metoda v standardih ISO.
- Obe metodi se uporabljata za merjenje zarezane udarne trdnosti, pri čemer se zarezani vzorec udari tako, da je zareza v nateznem območju upogiba, ki ga povzroči udarec. Pri Izod preskusu je to natezno območje na udarni strani nihalnega kladiva, pri Charpy preskusu pa na nasprotni strani.
- Charpy metoda zagotavlja različne prednosti pri preskušanju pri nizkih temperaturah, saj so stične točke vzorca v udarnem kladivu relativno daleč od točke, v katero udari nihalno kladivo. Na ta način podpore v ustreznem območju ne vplivajo na temperaturo ali jo umaknejo, vzorce pa je mogoče preprosto hraniti iz temperaturno nadzorovane škatle.
Kako se izračuna udarna trdnost?
Običajni udarni preskus po Charpy ali Izod meri udarno energijo, ki jo oddaja nihalno kladivo, ko udari skozi vzorec. To energijo je mogoče zlahka določiti iz razlike med višino sprostitve nihalnega kladiva in višino njegovega dviga po udarcu. V standardih ISO je udarna energija povezana s površino preseka vzorca in podana v [kJ/m²], medtem ko je v standardih ASTM običajno, da se ta energija poveže z debelino vzorca, da se pokaže vrednost udarne trdnosti, na primer v [ft lbf/in].
Kaj je zarezana udarna trdnost?
Pri preskušanju nezarezanega vzorca se rezultat imenuje udarna trdnost, medtem ko se s preskusi na zarezanih vzorcih določi njihova udarna trdnost z zarezo.
Optimalna integracija preskusa z ASTM D256 prek naše programske opreme za preskušanje testXpert
Ena rešitev programske opreme za preskušanje za vse: preskušanje udarne trdnosti po ASTM D256, natezno preskušanje, upogibno preskušanje, preskušanje pretoka taline. In vse podatke je mogoče ovrednotiti skupaj.
- Številne možnosti uvoza in izvoza zagotovijo idealno integracijo testXpert in ASTM D256 udarnega preskušanja v vaše procese. Programska oprema za preskušanje samodejno bere podatke v in iz drugih sistemov, na primer lastnega ERP ali LIMS vašega podjetja.
- Merjenje dimenzij vzorca po ASTM D256 je integrirano: Med meritvijo se preostala širina, višina in širina vzorca prenesejo iz merilne naprave v testXpert s pritiskom na gumb.
- Vse karakteristične vrednosti, pridobljene s preskusom udarne trdnosti po ASTM D256, nateznim preskusom, upogibnim preskusom in preskusom pretoka taline, so shranjene skupaj v eni podatkovni bazi. Preskusne podatke je enostavno najti, oceniti in reproducirati – v vseh aplikacijah. Dostop je preprost prek spletnega brskalnika s katere koli lokacije, ki vam ustreza.
- Naša funkcija analize trendov ponuja preprosto tabelo nadzora kakovosti (SPC), ki vam omogoča pravočasno odkrivanje možnih odstopanj od specifikacij kakovosti.
Pogosta vprašanja o Izod udarni trdnosti po ASTM D256
ASTM D256 je mednarodni standard za določanje udarne trdnosti plastičnih in izolacijskih materialov.
Standard ASTM D256 opisuje udarni preskus z uporabo Izod preskusne metode za določitev udarne trdnosti in zarezane udarne trdnosti plastike. Izod udarni preskusi so opisani tudi v standardih ISO 180 in ASTM D4508.
Izod udarni preskus z zarezo po ASTM D256 ustvari značilne vrednosti za odpornost na udarce in občutljivost zareze pri visokih stopnjah deformacije v obliki energijske vrednosti, povezane z debelino. Preskusi se običajno izvajajo v normalnem podnebju 23°/50% relativne vlažnosti po ASTM D618.
Uporablja se za ugotavljanje primerljivosti različnih kalupnih mas, spremljanje toleranc v okviru kontrole blaga in zagotavljanja kakovosti, preskušanje končnih delov na osnovi obdelanih vzorcev, izdelavo materialnih kart in za merjenje učinkov staranja.
- Izod udarni preskus z zarezo po ASTM D256 ustvari značilne vrednosti za odpornost na udarce in občutljivost zareze pri visokih stopnjah deformacije v obliki energijske vrednosti, povezane z debelino.
- ASTM D4812, Izod preskusna metoda za merjenje udarne trdnosti vzorcev brez zareze
- ASTM D4508, Izod preskusna metoda za merjenje majhnih vzorcev (udarni odrezki), ki je primerljiva z udarnim preskusom Dynstat po DIN 53435.
- ISO 180 opisuje Izod udarni preskus za določanje udarne trdnosti in udarne trdnosti plastike z zarezo. Zagotavlja karakteristične vrednosti za udarno trdnost pri visokih deformacijskih stopnjah v obliki vrednosti, povezane s prerezom.
Obe preskusni metodi označujeta udarno trdnost plastičnega materiala. Izod preskusna metoda, pri kateri je vzorec nameščen navpično, se običajno uporablja v standardih ASTM. Metoda Charpy, ki uporablja tritočkovno upogibanje, je prednostna metoda v standardih ISO.
Obe metodi se uporabljata za merjenje zarezane udarne trdnosti, pri čemer se zarezani vzorec udari tako, da je zareza v nateznem območju upogiba, ki ga povzroči udarec.
Charpy ali Izod udarni preskus meri energijo udarca, ki jo oddaja nihalno kladivo, ko udari skozi vzorec, kar je mogoče določiti iz razlike med višino sprostitve nihalnega kladiva in njegovo višino dviga po udarcu. V standardih ISO je energija udarca povezana s površino prečnega prereza vzorca in podana v [kJ/m²], medtem ko je v standardih ASTM ta energija povezana z debelino vzorca, da navede vrednost udarne trdnosti, za na primer v [ft lbf/in].