ASTM D790 3 Noktalı Eğme Testi Plastikleri
ASTM D790 standardı, takviyesiz ve takviyeli plastiklerin, yüksek modüllü fiber kompozitlerin ve yalıtım malzemelerinin eğilme özelliklerini belirlemek için bir test yöntemini açıklar. ASTM D790'a göre tipik test sonuçları eğme modülü, akma noktasındaki uzamalar ve gerinimler, eğme mukavemeti ve kopmada eğme uzamasıdır. Testler yarı sert ve sert plastikler için kullanılır, ancak yalnızca maksimum% 5 eğme gerilmesine kadar gerçekleştirilir.
Plastikler ve fiber kompozitler üzerinde eğilme testleri için diğer standartlar:
- Die ASTM D6272 - Standard Test Method for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials by Four-Point Bending eğme kanatçıkları arasındaki maksimum eğme gerilmesinin kayma gerilmesi olmayan bir bölgede meydana geldiği dört noktalı bir işlemi açıklar.
- ISO 178 - Plastikler - Eğme özelliklerinin belirlenmesi de üç nokta eğme testini tanımlar, ancak farklı teknik içeriğe sahiptir
- ISO 14125 - Elyaf takviyeli plastikler - Eğme özelliklerinin belirlenmesi, elyaf takviyeli kompozitler için üç nokta ve dört nokta test yöntemlerini belirtir.
Hedef ve karakteristik değerler Test uygulaması Numune şekilleri ve boyutları Kuvvet ölçümü ve sapma Test hızları Test yazılımı Otomasyon Sıkça sorulan sorular İndirmeler Talep edin
ASTM D790: Hedef ve karakteristik değerler
ASTM D790'a göre 3 noktalı eğme testi, sert ve yarı sert plastikler için klasik bir standartlaştırılmış karakterizasyon yöntemidir. Belirlenen eğme özellikleri, kullanılan plastiğin amaçlanan uygulamanın gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için tasarımcılar, mühendisler ve malzeme üreticileri açısından büyük önem taşımaktadır.
ASTM D790'a göre tipik test sonuçları şunlardır:
- Eğme modül: Eğilme modülü, malzemenin sertliğinin bir ölçüsüdür ve eğilme yüklerine ne kadar iyi dayanabileceğini gösterir. ASTM D790, eğme modülü için her biri farklı sonuçlara yol açan üç hesaplama yöntemi sunar:
- Teğet modülü (elastisite modülü)
Teğet, uzama ve gerilim grafiğindeki maksimum eğim noktasında uygulanır - Sekant modülü
Koordinat orijini ile uzama ve gerilim grafiğindeki belirli bir nokta arasındaki eğim - Akor modülü (Chord modulus)
Uzama ve gerilim grafiğindeki tanımlanmış iki nokta arasındaki eğim
- Teğet modülü (elastisite modülü)
- Eğme mukavemeti: Eğme mukavemeti, malzemenin bükülmeden önce kırılmadan önce absorbe edebileceği maksimum stresin bir göstergesidir.
- Belirli bir eğme uzamasında eğme gerilimi
- Akma noktasında ve numune kırılmasında eğme uzaması ve eğme gerilimi
ASTM D790 Test uygulaması
- ASTM D790'a göre üç noktalı eğme testinde, küp şeklindeki bir test numunesi iki destek üzerine yerleştirilir ve bir test cihazı ile merkezi olarak konumlandırılmış bir eğme zımbası tarafından, maksimum %5 eğme uzamasına kadar kırılana kadar belirli bir test hızında sürekli olarak deforme edilir.
- Deformasyon işlemi sırasında, eğme kalıbı tarafından uygulanan kuvvet ve eğme kalıbının altındaki numunenin sapması ölçülür.
- Elde edilen kuvvet ve sapma grafiği, numune boyutları ve destekler arasındaki mesafe kullanılarak bir gerilim ve uzama grafiğine dönüştürülebilir. Standart tarafından sunulan hesaplama formüllerinin yalnızca küçük sapmalar aralığında geçerli olduğu unutulmamalıdır. ASTM D790'a göre B dizisindeki eğme testinin maksimum %5 eğme uzaması ile sınırlı olmasının ana nedeni budur.
ASTM D790 Numune boyutları
ASTM D790'a göre plastiklerin test edilmesi için, test numuneleri enjeksiyon kalıplama ile üretilir veya mekanik işlemle levhalardan, plakalardan veya kalıplanmış parçalardan alınır.
- Plastik kalıplama bileşikleri için, ASTM D790'a uygun olarak genellikle 3,2 mm x 12,7 mm kesitli ve 127 mm uzunluğunda test numuneleri kullanılır. Belirtilen kalınlık-destek mesafesi oranı olan 16, 51 mm'lik bir destek mesafesine yol açar. Standart ayrıca, kalınlığı 3,2 mm'den büyük ve 1,6 mm'den küçük olan test numuneleri için bir dizi başka gereklilik tanımlamaktadır.
- Elektrik yalıtımı için lamine kürlenebilir plastiklerin ve levha malzemenin test edilmesi için, test numunelerinin 25,4 mm veya 12,7 mm kalınlığa kadar işlenmesi gerekebilir. Kesme mukavemeti çekme mukavemetine kıyasla çok düşükse, kesme kırılmalarını önlemek için kalınlık-destek mesafesi 32'ye hatta 40'a çıkarılmalıdır.
- Yüksek mukavemetli fiber kompozitlerin testi, 16, 32 veya 40 kalınlık-destek oranı ile çekme mukavemetinin kesme mukavemetine oranına göre gerçekleştirilir. Yüksek oranda anizotropik malzemelerde, doğru modül tayini için 60'lık bir oran bile gerekebilir.
Numune boyutlarının ölçülmesi eğilme testi sırasında özel dikkat gerektirir. Eğme gerilmesinin hesaplanmasında numune kalınlığı kademeli olarak dahil edildiğinden ölçüm hatası da ikinci dereceden bir fonksiyonu izler. Sadece 0,1 mm'lik bir ölçüm hatası, nominal olarak 3,2 mm'lik numune yüksekliğinde zaten %5'ten fazla bükme geriliminde bir hata oluşturur. Bu nedenle, test numunelerinin kalınlığı ASTM D5947 gerekliliklerini karşılayan bir mikrometre vida kullanılarak ölçülür.
ASTM D790: Kuvvet ve sapma ölçümü
ASTM D790'a uygun kuvvet ölçümü, ilgili aralıkta ekran değerinin ±%1'i hassasiyetle gerçekleştirilmelidir. Kuvvet ölçüm cihazının gerekli kalibrasyonu ASTM E4'e uygun olarak gerçekleştirilir.
ASTM D790'a göre, destekler arasındaki ortadaki sapma, travers konumu (Tip I) veya doğrudan ayrı bir hareket sensörü sistemi (Tip II) kullanılarak ölçülebilir:
- Travers konumunun ölçümü için ASTM E2309 uyarınca B sınıfına karşılık gelen bir doğruluk korunmalıdır. Doğrudan sapma ölçümü durumunda, test ASTM E83'e uygun olarak gerçekleştirilir, bu nedenle modülün belirlenmesi için B-2 sınıfı ve diğer gerilmelerin belirlenmesi için C sınıfı gözlemlenmelidir.
- Tip I'e göre travers konumunu boyunca sapmayı ölçmek için, testXpert test yazılımı, test kurulumunun gerçek deformasyon eğrisinin belirlendiği ve test yazılımında saklandığı test ekipmanının doğal deformasyonunun otomatik olarak düzeltilmesini sağlar.
ZwickRoell, bu gereksinimleri karşılayan çeşitli Tip II transdüser sistemleri sunmaktadır, ancak özellikle diğer test yöntemleriyle birleştirilebilme yetenekleri bakımından farklılık göstermektedir:
- Basma ve eğme testleri için mekanik ekstansometreler, doğrudan numunenin altına yerleştirilen bir sensör kolu ile tasarlanmıştır
- makroXtens ve multiXtens mekanik ekstansometrelerle birlikte kullanılmak üzere ölçüm sensörü.
- Optik videoXtens ekstansometrelerle kullanım için işaretli ölçüm cihazları
ASTM D790 Test hızları
ASTM D790'a göre test yöntemleri ve bunların test hızı üzerindeki etkisi:
- Küçük sapmalarda kırılan malzemeler için, tercihen Yöntem A'ya göre 0,01 dk-1'lik bir uzama oranı kullanılır.
- %5'lik bir uzamaya kadar kırılmayan veya akma noktası göstermeyen malzemeler, 0,1 dk-1'lik on kat daha yüksek bir uzama oranıyla Yöntem B'ye göre test edilir.
Operatör için bu özellik, test cihazında ayarlanacak test hızının numune kalınlığına ve destek mesafesine veya destek mesafesinin numune kalınlığına oranına göre hesaplanması gerektiği anlamına gelir. Bu fonksiyon testXpert test yazılımında rahatça saklanabilir ve hesaplama işlemi otomatikleştirilebilir.
Test hızı, 3,2 x 12,7 x 127 mm ve destek oranı 16 olan standart numune için ASTM D790'a uygundur:
- Yöntem A’ya göre: 1,4 mm/min
- Yöntem B’ye göre: 13,7 mm/min
ASTM D790 için 3 noktalı eğme ekipmanı
Profesyonelce tasarlanmış bükme cihazlarının önemli bir özelliği, boyutsal hassasiyetlerine ek olarak, tam olarak hizalanabilmeleridir. Destekler, eğme mühürüne göre çok doğru bir şekilde birbirleriyle hizalanmalıdır. Gerilme şekil değiştirme diyagramındaki açısal hatalar, "eğri ayak" olarak adlandırılan bir modül oluşturur ve bu durum modül belirlemesini hatalı şekilde bozabilir. Ayarlanabilir destekler ve göstergeler bu görevi daha kolay hale getirir. Numuneler, numunelerin tam konumlandırılmasını kolaylaştırmak için numuneler durur.
ZwickRoell 3 noktalı bükme cihazının avantajları ve özellikleri
- ZwickRoell bükme cihazı ile maksimum 20kN kuvvete kadar testler yapılabilir. Maksimum sapma 36 mm'dir.
- Destek mesafesini ayarlamak için mesafe göstergesi ve numune darbeleri ile bükme fikstürü, ISO 178 ve ayrıca ASTM D790 testleri için standartlara uygun olarak ayarlanabilir.
- Desteklerin mesafesi ve açısı ayarlanabilir. Bu, birbirlerine ve eğme zımbasına göre merkezlenmelerini ve destek ekseninde çok hassas bir şekilde hizalanmalarını sağlar.
- Eğme cihazının numune durdurucuları mesafe ölçer kullanılarak ayarlanır ve konumlandırılır.
ASTM D790 üç noktalı eğme testi için test cihazları
zwickiLine, ProLine ve AllroundLine üniversal test cihazlarımız, ASTM D790'a göre 3 noktalı eğme testini gerçekleştirmek için kullanılabilir.
testXpert ile ASTM D790'a göre kolay ve güvenli test
testXpert test yazılımı sayesinde, operatörler hızlı bir şekilde eğitilir ve hemen teste başlayabilir Yalnızca ilgili görevleri görürsünüz ve ASTM D790 testi boyuncaadım adım yönlendirilirsiniz.
- ASTM D790'ın tüm karakteristik değerleri ve ayarları standart test spesifikasyonuna dahildir ve standarda uygunluğu garanti edilir. Denetim yazılımı, denetim boyunca size adım adım rehberlik eder.
- Kullanıcılar yalnızca gerçekleştirmeleri gereken adımları görürler. Bunlar kullanıcı yönetiminde tanımlanır.
- ASTM D790'a uygun numune boyutları, mikrometre ve dijital kumpas bağlanarak doğrudan test yazılımına aktarılır, böylece zamandan tasarruf edilir ve hatalar ortadan kaldırılır.
- testXpert maksimum test verimliliğini garanti eder. %30'a kadar daha hızlı test edersiniz.
Hızlı ve hatasız bir genel bakış sağlayın
- Standartlaştırılmış arayüzler, denetim spesifikasyonlarının ERP veya QA sisteminizden hızlı ve hatasız bir şekilde okunmasına ve sonuçların denetimden sonra döndürülmesine olanak tanır. Bu, aktarım sırasında zaman kazandırır ve hataları önler.
- testXpert Analytics ile tüm test verilerine merkezi erişim sayesinde farklı test serilerinden gelen tüm karakteristik değerler analiz edilebilir. ASTM D790'ın bile ötesinde: Çekme modülü, eğme modülü, çekme mukavemeti, çentikli darbe mukavemeti, akış hızları ve diğer karakteristik değerler açıkça karşılaştırılabilir ve analiz edilebilir.
- Trend Analysis, basit bir uzun vadeli değerlendirme ile uzun vadeli sapmaları tanır.
ASTM D790'a göre otomatik 3 noktalı eğme testi
Özellikle çok sayıda numune ile personel ağır bir şekilde bağlanır. Plastiklerin otomatik testi için bir test sistemi, kalifiye laboratuvar personelini rutin görevlerden kurtarır ve ayrıca yüksek oranda tekrarlanabilir test sonuçları sağlar. Sonuç olarak, çalışanlar elde edilen verilerin yorumlanması, değerlendirmeler, yeni materyallerin değerlendirilmesi veya araştırma faaliyetleri gibi daha karmaşık görevler için kullanılabilir.
roboTest N, roboTest L ve roboTest R test sistemleri, ASTM D790'a uygun olarak 3 noktalı eğme testlerinin otomatik olarak gerçekleştirilmesi için mevcuttur. Farklı testlerin kombinasyonu, örneğin ASTM D638'e göre çekme testleri ve ASTM D790'a göre eğme testleri, basit bir dönüştürme ile veya birkaç test cihazını tek bir sisteme dahil ederek mümkündür.
Plastikler için otomatik denetim sistemlerimizin karşılaştırması Talep edin
ASTM D790 hakkında sıkça sorulan sorular
Her iki standart da plastiklerin eğilme özelliklerini belirlemek için bir yöntem sağlar, ancak uygulama alanı, numune geometrisi ve test prosedürü bakımından farklılık gösterirler. Bu nedenle, test sonuçları güvenilir bir şekilde karşılaştırılabilir değildir. Plastikleri test ederken, malzemenin morfolojisini etkileyen test numunelerinin boyutları nedeniyle farklılıklar beklenmelidir. Diğer etkileyen faktörler, farklı test hızlarından ve modül değerlerinin belirlenmesindeki farklılıklardan kaynaklanmaktadır.
ASTM D790 standardı, takviyesiz ve takviyeli plastiklerin, yüksek modüllü fiber kompozitlerin ve yalıtım malzemelerinin eğme özelliklerini belirlemek için bir test yöntemini açıklar Tipik test sonuçları eğilme modülü, akma noktasındaki uzamalar ve gerinimler, eğme mukavemeti ve kopmada eğilme uzamasıdır. Testler yarı sert ve sert plastikler için kullanılır, ancak yalnızca maksimum %5 eğme uzamasına kadar gerçekleştirilir.
Plastikler üzerinde ISO 178 ve ASTM D790'a göre yapılan eğme testlerinin sonuçları genellikle büyüklük olarak benzerdir, ancak doğrudan karşılaştırılabilir değildir. Bunun nedenleri, eğme testindeki farklı uzama oranları, modül değeri için farklı hesaplama yöntemleri ve test numunelerinin üretiminden kaynaklanabilecek farklılıklardır.
ISO standartları, uluslararası kadroya sahip standardizasyon kuruluşları tarafından oluşturulan geniş çaplı bir uluslararası mutabakat temelinde oluşturulur. Bu komiteler, katılımcı ülkelerin ulusal standardizasyon kurumlarından görevlendirilen uzmanlardan oluşmaktadır. ASTM standartları ABD'de ulusal düzeyde geliştirilirken, ASTM International ABD dışından uzmanların da katılımına olanak sağlamaktadır.
Eğilme modülü, malzemenin sertliğinin bir ölçüsüdür ve eğilme yüklerine ne kadar iyi dayanabileceğini gösterir. Eğilme mukavemeti, malzemenin bükülmeden önce kırılmadan önce absorbe edebileceği maksimum stresin bir göstergesidir.
Eğme gerilimi ASTM D790'a göre ve ISO 178'de destekler arasında ortada bulunan numunenin kenar lif gerilimi olarak hesaplanır. Standartta verilen hesaplama formülü ideal bir yük durumuna dayanmaktadır. Eğme testi sırasında numunenin artan sapmasından kaynaklanan desteklerdeki açısal hatalar veya sürtünme kuvvetleri dikkate alınmaz. Hesaplama sadece küçük eğme açıları için yeterince doğrudur.
Destekler arasındaki veya destekler ile bükme kalıbı arasındaki açısal hatalar, testin başlangıcında numune ile test aracı arasında nokta temasına neden olur. Yük arttıkça, test numunesi burulmada deforme olur ve doğrusal bir desteğe ulaşır. Bu başlangıç deformasyonları, gerilme ve uzama grafiğinde eğri ayağı olarak adlandırılan, yani başlangıç alanında artan bir gradyan olarak görünür hale gelir. Sekant modülü ve akor modülü değerleri bundan önemli ölçüde etkilenebilirken, ASTM D790'a göre teğet modülü bu etkiye daha az duyarlıdır.
