ASTM D638 Natezne lastnosti plastike
Standard ASTM D638 opisuje preskusno metodo za določanje nateznih lastnosti ojačane in nearmirane plastike. Pomaga določiti bistvene mehanske lastnosti, vključno z natezno napetostjo, deformacijo, nateznim modulom, natezno trdnostjo, natezno trdnostjo pri popuščanju in natezno trdnostjo pri porušitvi.
ASTM D638 vsebuje informacije o obliki in velikosti vzorca, preskusnih postopkih, vključno z okoljskimi pogoji, ter zahtevah glede točnosti za ustrezne preskusne stroje in ekstenziometre. Naslednje informacije zagotavljajo celovit pregled. Da bi zagotovili, da je natezni preskus opravljen v skladu s standardom ASTM D638, je bistveno, da se sklicujete na celoten standard.
Čeprav sta ASTM D638 in njegova protipostavka ISO 527-1/ISO 527-2 tehnično enakovredna, ne dajeta povsem primerljivih rezultatov, saj se oblike vzorcev, preskusni postopek in določitev rezultatov razlikujejo v nekaj vidikih. Natezni preskusi plastičnih folij in plošč debeline manj kot 1 mm so opisani v standardih ASTM D882 ali ISO 527-3.
ISO vs. ASTM Primerjava standardov ASTM za natezne preskuseObjektivne in značilne vrednostiVzorci in mereIzvajanje preskusaPreskusna opremaOkoljske razmereAvtomatizacijaFAQPrenosi
Merjenje vzorca pred preskušanjem v skladu z ASTM D638
Poleg oblik vzorca ASTM D638 opisuje tudi točnost, s katero je treba izmeriti dimenzije vzorca.
- Širina plastičnih vzorcev se lahko določi s kljunastim merilom, mikrometrom ali napravo za merjenje prereza
- Debelino plastičnih vzorcev merimo z mikrometrom ali merilnikom prerezov
- Merilna sila je med 5 in 15 N, merilne površine so okrogle in ravne, običajno s premerom 6,35 mm (6,5 mm). Možni so tudi drugi kontaktni elementi
- Meritev se izvaja v središču vzorca in znotraj merilne dolžine. Vbrizgani vzorci se merijo znotraj 5 mm od središča merilne dolžine.
- Napaka pri merjenju debeline 0,1 mm povzroči napako 2,5%!
Preskusni stroji za ASTM D638
Za izvedbo nateznih preskusov v skladu z ASTM D638 je mogoče uporabiti našo univerzalno serijo preskusnih naprav, vključno s serijami zwickiLine, ProLine in AllroundLine. Tipični preskusni stroj ima nazivno obremenitev 10 kN. To omogoča merjenje natezne trdnosti nekaj manj kot 250 Mpa pri vzorcu tipa I, kar običajno zadostuje za neojačane plastike. Nižje sile se prilagodijo z izbiro ustreznega silomera. Za večje sile nudimo obremenitvene okvirje z visokimi nazivnimi obremenitvami.
ASTM D638 standard zahteva merilno točnost ±1% za izmerjeno vrednost. Ta zahteva je preverjena z umerjanjem po ASTM E4 za celotno merilno območje silomera. Kakovost sistema za merjenje sile je torej opredeljena predvsem s širino merilnega območja, v katerem je mogoče doseči točnost. Preskusni stroji ZwickRoell lahko dosežejo merilno natančnost, ki se zahteva v ASTM E4, začenši pri 1/1000 njihovega merilnega območja. To pomeni, da lahko merite vrednosti modulov in natezne napetosti mnogih materialov z isto preskusno postavitvijo in ne da bi bilo treba ponovno konfigurirati razporeditev.
Čeljusti za preskuse po ASTM D638
Pri preskušanju v skladu z ASTM D638 je treba vzorce varno držati v nateznem merilniku, ne da bi zdrsnili, hkrati pa je treba zagotoviti, da jih ne poškoduje pretirana vpenjalna sila.
Za čeljusti veljajo različni principi delovanja:
- Zaprite s pritiskom na gumb
- Omogočite zelo neposreden prenos hitrosti prečke brez zdrsa v vzorec in tako zagotovite zelo konstantno in obnovljivo stopnjo deformacije med preskusom
- Natančno nastavljiva vpenjalna sila
- Širok spekter uporabe za mehke in trde polimere
- Priporočljivo, če je potrebna visoka obnovljivost rezultatov preskusa, če je treba preskušati zelo različne materiale ali če je treba vsak dan opraviti veliko število preskusov.
- Zahtevano v povezavi z avtomatskim dovajanjem vzorcev
- Ročno zapiranje z vijačnim gibanjem
- Zelo neposreden in nedrseč prenos hitrosti prečke na vzorec, kar ima za posledico zelo konstantno in obnovljivo hitrost deformacije med preskusom
- Širok obseg uporabe od poltrde do toge plastike
- Primerno za preskuse z visokimi zahtevami glede obnovljivosti rezultatov preskusov
- Ročno zapiranje s premikom ročice
- Idealno za zelo pogosto preskušanje
- Med nateznim preskusom se sila prijema izvaja s premikanjem prečke prek učinka zagozdenja, kar zmanjša stopnjo deformacije na vzorcu, kar lahko posledično vpliva na rezultat preskusa
- Primeren za interne naloge QA z nizkimi zahtevami po obnovljivosti z izmerjenimi vrednostmi iz drugih laboratorijev
- Kombinacija principa vijaka in klina; vložki se namestijo ročno s premikom vijaka in uporabljajo silo prijema med preskušanjem s klinastim delovanjem
- Uporablja se, kadar je treba preskušati različne vzorce do debeline več kot 30 mm brez menjave zagozdnih čeljusti
Ekstenziometri ZwickRoell za ASTM D638
ZwickRoell glede na vaše zahteve ponuja različne ekstenziometre, od katerih večina ustreza natančnosti B-2 do ASTM E83:
- Brezkontaktni videoXtens za optično brezkontaktno merjenje z visoko ločljivostjo in natančnostjo. videoXtens ima široko merilno območje, ki doseže >100 % od meritev modula do deformacij vzorca. Pritrditev na vzorec je avtomatska. Imate možnost vključitve merjenja prečne deformacije in uporabe naprav za nadzor temperature.
- makroXtens za mehanske meritve z zelo visoko ločljivostjo in natančnostjo. makroXtens ima široko merilno območje, ki doseže >100 % od meritev modula do deformacij vzorca. Pritrditev na vzorec je avtomatska. Meritve lahko izvajate do zloma vzorca, ne da bi odstranili tipala. Imate možnost vključitve merjenja prečne deformacije in uporabe temperaturnih komor.
- multiXtens združuje merjenje nateznega modula z merjenjem velikih deformacij do porušitve vzorca. Ima tudi zelo velik razpon hoda do 740 mm. Uporablja se lahko pri preskušanju zelo različnih materialov, npr. krhke plastike in elastomeri z zelo velikimi raztezki vzorcev.
- Ročna pritrditev nasadnega ekstenziometra za mehanske meritve z zelo visoko ločljivostjo in natančnostjo. Operater pred preskusom pritrdi ekstenziometre na vzorec in jih ponovno ročno odstrani, ko je dosežen največji merilni premik ali preden se vzorec zlomi. Odvisno od različice imate dostop do merilnih območij od pribl. 2 mm do približno 25 mm.
- Mehanski dolgohodni ekstenziometer za merjenje srednjih do velikih deformacij vzorcev, primeren za raztezek pri popuščanju in raztezek ob porušitvi. Vzorec je pritrjen samodejno, meritve do zloma vzorca pa je mogoče izvesti brez odstranitve tipal.
- Optični dolgohodni ekstenziometer za merjenje srednjih do velikih deformacij vzorcev s sledenjem odsevnih merilnih oznak, primeren za raztezek pri popuščanju in raztezek ob porušitvi. Pritrditev se izvede samodejno, prav tako meritev razdalje markerja; meritev se izvaja, dokler se vzorec ne zlomi.
Natezni preskus ASTM D638 pri nizkih ali povišanih temperaturah
Standard je meritev vzorcev v kondicioniranem stanju po metodi A ASTM D618. Standard ASTM D638 pa dovoljuje odstopanja pri zahtevah glede kondicioniranja in merjenja, tako da se lahko preskusi izvajajo tudi pri nizkih ali povišanih temperaturah v skladu s tem standardom.
Za natezne preskuse plastike v skladu z ASTM D638 pri nizkih ali povišanih temperaturah ZwickRoell ponuja tudi temperaturno komoro. Temperaturno območje je mogoče nastaviti od -80 °C do +360 °C. Popolnoma integriran sistem zagotavlja učinkovito, zanesljivo in enostavno delovanje med izvajanjem nateznih preskusov. Z rešitvijo »od vrat do vrat« se poraba dušika in nastajanje ledu med preskušanjem pri nizkih temperaturah znatno zmanjšata, kar vam omogoča stroškovno učinkovitejše izvajanje preskusov.
Več preskusov v istem časovnem okviru: povečan pretok vzorcev v laboratoriju za plastiko
Za natezne preskuse v skladu z ASTM D638 se lahko avtomatizirana rešitev izkaže za koristno, že pri 10 vzorcih na dan. Naš pomočnik pri preskušanju roboTest N prevzame preproste naloge "pick-n-place" in zagotavlja stroškovno učinkovito podporo v preskusnem laboratoriju.
Za laboratorije z visokimi zahtevami glede preskušanja priporočamo naš robotski sistem za preskušanje roboTest L. Naš delovni konj za preskušanje plastike v velikih količinah lahko sprejme 450 vzorcev. Samostojno izvaja meritve preseka vzorca in natezne preskuse v skladu z ASTM D638. Po preskusu ločene čeljusti za odstranjevanje odstranijo ostanke vzorca iz čeljusti.
Toda tudi druge oblike vzorcev ali druge preskusne metode ne predstavljajo težav za naše avtomatizirane sisteme preskušanja. Avtomatski sistem preskušanja roboTest R je kompleksnejši in omogoča priklop drugega ali tretjega preskusnega stroja ter dodatnih naprav, kot je centrirna postaja ali temperaturna komora, ki sega od -80 °C do +360 °C. To ne samo poveča pretočnost vzorcev, ampak vam ponuja tudi možnost izvajanja različnih preskusov vzporedno za hitre in zanesljive rezultate preskusov.
roboTest N roboTest L roboTest R Zakaj avtomatizirati? Kontaktirajte nas
Preskusni postopek ASTM D638: takoj začnite preskušati s testXpert
Izvajanje preskusa v skladu z ASTM D638 z našo programsko opremo za preskušanje testXpert:
Natezni preskus je eden najpogosteje izvajanih preskusov pri mehanskih preskušanjih plastike in polimerov. Standardno skladen postopek je podrobno opisan v standardu ASTM D638. Navodila po korakih odpravijo potrebo po branju vseh standardnih strani in vam pokažejo, kako enostavno je izvesti preskus s 100-odstotno skladnostjo pri uporabi testXpert.
Preprosto in učinkovito preskušanje v skladu z to ASTM D638 zagotavlja tudi hitro vključitev novih zaposlenih:
- Vse karakteristične vrednosti in parametri, definirani v standardu ASTM D638, so že shranjeni v standardnem preskusnem programu ASTM D638. Skladnost s standardom je zagotovljena in izognete se zamudnemu opravilu preučevanja standarda.
- Uporabniki so vodeni skozi preskus korak za korakom. Edina opravila, ki jih vidijo na svojem zaslonu, so tista, ki se nanašajo na njihove posebne odgovornosti, kar omogoča funkcija upravljanja uporabnikov. To zagotavlja hitro vključevanje novih zaposlenih. Vsi uporabniki zanesljivo izvajajo preskus v skladu z ASTM D638 – noben korak ni pozabljen.
- Največjo učinkovitost preskušanja dosežemo s povezavo perifernih naprav: Ko se dimenzije vzorca iz mikrometra pošljejo neposredno v programsko opremo za preskušanje, prihranite čas in se izognete napakam pri vnosu.
testXpert programska oprema za preskušanje Izvajanje preskusa v 6 korakih s testXpert
Pogosta vprašanja o ASTM D638
Za krhke plastike in plastike, ki nimajo meje popuščanja, se deformacija pri porušitvi meri neposredno z mehanskim ali brezkontaktnim merilnim ekstenziometrom. V primeru termoplastov, ki imajo točko popuščanja, se nazivna napetost pri pretrganju meri na podlagi giba vlečnega prijemala preskusnega stroja.
Natezna trdnost je največja natezna napetost, ki jo vzorec lahko doseže med nateznim preskusom. Ta natezna trdnost se lahko pojavi na meji popuščanja, v tem primeru se imenuje natezna trdnost na meji popuščanja. Če se natezna trdnost pojavi tik pred porušitvijo vzorca, jo imenujemo natezna trdnost pri pretrganju.
Standard ASTM E132 določa primerno preskusno metodo za merjenje Poissonovega količnika pri sobni temperaturi. V primeru neojačane plastike pa se lahko za namene izračuna običajno uporabi fiksna vrednost Poissonovega količnika, saj je v veliki meri konstantna.
