Merjenje trdote plastike ASTM D785 in ISO 2039-1/-2
Standarda ASTM D785 in ISO 2039-1/-2 opisujeta metode za določanje trdote plastike, trde gume in sorodnih elektroizolacijskih materialov iz plastike z uporabo naloženega krogličnega vtiskovala. V standardu ISO 2039-1 se vrednost trdote določi s preskusom vtiskovanja kroglice. Iz izmerjene globine vdolbine se izračuna površina vdolbine in nato trdota. Standarda ASTM D785 in ISO 2039-2 opisujeta metode za določanje trdote plastike z vdolbino z uporabo Rockwellovega merilnika.
Metoda se uporablja za merjenje trdote v makro območju s preskusno silo med 49 in 980,7 N. Ta metoda je metoda merjenja globine, kar pomeni, da se za določitev vrednosti trdote vzorca izmeri trajna globina vtiska, ki jo povzroči vtiskovalo. Vtiskovalo je jeklena kroglica z različnimi premeri kroglice, odvisno od metode trdote po Rockwellu.
ISO 2039-1 kroglično vtiskovanje ASTM D785/ISO 2039-2 Rockwell Preskusni instrumenti Prenosi Zahtevajte posvet
Izvedba merjenja trdote z vtisnjeno kroglico v skladu s standardom ISO 2039-1
Za trdoto pri vtisku kroglice v skladu s standardom ISO 2039-1 se skupna preskusna sila uporabi v dveh stopnjah. Namen tega je odpraviti vpliv hrapavosti površine vzorca (npr. utori na vzorcu) in merilno napako, ki jo povzroči zračnost pri merjenju globine vtiska.
Najprej se vtiskovalo vtisne v vzorec, ki ga je treba preskušati, s prednapetostjo 9,8 N do globine vtiska h0, kjer h0 določa referenčno ravnino (osnovo) za naknadno merjenje globine vtiska (h).
Nato se preskusna sila izvaja za čas izpostavljenosti, ki ga določa standard, in se izmeri globina prodiranja. Preskusno silo je treba izbrati med vrednostmi 49 N, 132 N, 358 N in 961 N, tako da je globina vdolbine po 30 sekundah izpostavljenosti v območju od 0,15 do 0,35 mm. Če se na koncu časa izpostavljenosti preskusni sili zazna globina vdolbine manjša od 0,15 mm ali večja od 0,35 mm, je treba preskusno silo povečati ali zmanjšati.
Površino vdolbine je nato mogoče izračunati z uporabo izmerjene globine vdolbine h. Trdota kroglice pri vdolbini (HB) se nato izračuna z uporabo formule, opredeljene v standardu. Preskusne vdolbine morajo biti nameščene tako, da je zadostna razdalja od roba (meje) vzorca in med posameznimi preskusnimi vdolbinami (vsaka najmanj 10 mm).
Visoke preskusne obremenitve in globina vtiskovala omogočajo merjenje na veliki preskusni površini in s tem močno povprečje izmerjene vrednosti. Ta metoda je primerna za merjenje napolnjene in nepolnjene plastike.
ISO 2039-1 Predstavitev vrednosti trdote
Vrednost trdote pri preskusu plastike v skladu z ISO 2039-1 je sestavljena iz dveh komponent:
- Številčna vrednost trdote
- Dve veliki črki HB, ki pomenita trdoto pri vtisku kroglice (H = trdota; B = vtisk kroglice)
Primer, kako predstaviti in brati vrednost trdote:
- 45 HB: 45 ... vrednost trdote; HB ... trdota kroglice pri vtisku v newtonih na kvadratni milimeter (N/mm²)
ASTM D785 in ISO 2039-2 Rockwellovo merjenje trdote
- ISO 2039-2 in ASTM D785 navedite različne Rockwellove lestvice trdote za merjenje plastične trdote.
- Pri metodi Rockwell se skupna preskusna sila uporabi v dveh korakih. Namen tega je odpraviti vpliv hrapavosti površine vzorca (npr. utori na vzorcu) in merilno napako, ki jo povzroči zračnost pri merjenju globine vtiska.
- Za razliko od trdote z vtisnjeno kroglico po standardu ISO 2039-1, kjer se globina vtiska meri pod obremenitvijo, Rockwellova metoda meri globino vtiska pri določeni prednapetosti. Na voljo so različna vtiskovala glede na ustrezno Rockwell lestvico.
Izvajanje preskusa v skladu z ASTM D785 in ISO 2039- 2
Pri določanju plastične trdote v skladu z ISO 2039-2 in ASTM D785 se vtiskovalo najprej vtisne v vzorec, ki ga je treba preskušati, z ustrezno preskusno prednapetostjo do globine vtiska h0, kjer h0 določa referenčno ravnino (osnovo) za naknadno merjenje trajne globine vtiska (h).
Nato se preskusna sila izvaja za čas, določen v standardu (nekaj sekund), pri čemer vtiskovalo prodre v vzorec do največje globine prodiranja h1.
Ob koncu časa delovanja se preskusna sila ponovno zmanjša, vtiskovalo se premakne nazaj navzgor za elastični del globine vtiska v skupni preskusni sili in ostane na ravni trajne globine vtiska h. To se imenuje tudi razlika globine (razlika med globino vdolbine pred in po uporabi preskusne sile). Z uporabo trajne globine vdolbine h se lahko trdota po Rockwellu (HR) izračuna po formuli, opredeljeni v standardu, ob upoštevanju uporabljene Rockwellove lestvice.
ASTM D785 in ISO 2039-2: razlike med preskusnimi metodami
Plastična trdota se v skladu z ASTM D785 in ISO 2039-2 razlikuje po premeru vdolbine kroglice in višini uporabljene preskusne sile (tudi preskusne obremenitve).
ASTM D785 Rockwellova lestvica trdote:
| ASTM D785 Rockwellova lestvica trdote | Prednapetost (kg) | Preskusna obremenitev (kg) | Premer vtiskovala |
|---|---|---|---|
| R | 10 | 60 | 0,5000 ± 0,0001 in / 12,700 ± 0,0025 mm |
| L | 10 | 60 | 0,2500 ± 0,0001 in / 6,350 ± 0,0025 mm |
| M | 10 | 100 | 0,2500 ± 0,0001 in / 6,350 ± 0,0025 mm |
| E | 10 | 100 | 0,1250 ± 0,0001 in / 3,175 ± 0,0025 mm |
| K | 10 | 150 | 0,1250 ± 0,0001 in / 3,175 ± 0,0025 mm |
ISO 2039-2 Rockwellova lestvica trdote:
| Rockwellova lestvica trdote ISO 2039-2 | Prednapetost (N) | Preskusna obremenitev (N) | Premer vtiskovala (mm) |
|---|---|---|---|
| R | 98,07 | 588,4 | 12,7 |
| L | 98,07 | 588,4 | 6,35 |
| M | 98,07 | 980,7 | 6,35 |
| E | 98,07 | 980,7 | 3,175 |
Merilniki trdote Rockwell iz podjetja ZwickRoell imajo držalo za vtiskovalo za merjenje trdote na težko dostopnih lokacijah. Poleg standardov ASTM D785 in ISO 2039-2 zajemajo tudi klasični in super Rockwellov merilnik trdote v skladu z ISO 6508 | ASTM E18.
