ISO 527-1 & ISO 527-2 Çekme testi plastiği
ISO 527-1 ve ISO 527-2 standartlarına göre yapılan çekme testi, kalınlığı 1 mm'yi aşan kalıplama ve ekstrüzyon kütlelerinin temel mekanik özelliklerini belirlemek için en sık kullanılan yöntemlerden biridir.
Ancak uygulamada, numune geometrisi, kesit ölçümü, sabitleme, ön gerilim, test hızı ve ekstansometre gibi ayrıntılar, sonuçların gerçekten karşılaştırılabilir olup olmadığını belirler.
ZwickRoell, laboratuvarların bu etkenleri kontrollü, standartlara uygun ve izlenebilir bir şekilde yönetmelerine destek olur.
Sık karşılaşılan hata kaynakları Test uygulaması ve test aracı Kullanım alanları Sss İndirmeler Talep edin ISO 527-2'ye göre karşılaştırmalı testler / Round Robin testleri
Kısaca en önemli bilgiler
- ISO 527-1, plastiklerin ve plastik kompozitlerin çekme özelliklerini belirlemeye yönelik çekme testinin genel ilkelerini tanımlarken, ISO 527-2 ise kalıplama ve ekstrüzyon kütleleri için test koşullarını ele almaktadır.
- Çekme gerilimi, uzama, çekme modülü, akma noktası, kopma noktası ve isteğe bağlı olarak Poisson sayısı gibi değerler belirlenir. Bu karakteristik değerler, malzeme karşılaştırması, kalite güvencesi ve yaşlanma veya ortam depolamasının etkilerinin değerlendirilmesi gibi amaçlara hizmet eder.
- Özellikle numune ölçümü, numune şekli, hizalama, sabitleme, ön yük, test hızı ve uzama ölçümü kritik öneme sahiptir. En ufak sapmalar bile modül, gerilim veya uzamayı ölçülebilir şekilde etkileyebilir.
- Modül kaydı için özellikle yüksek gereksinimler geçerlidir: Uzama, %0,05 ile %0,25 aralığında belirlenir; bu nedenle, çok küçük uzunluk değişikliklerinin güvenilir bir şekilde ölçülmesi gerekir. Bu nedenle, uygun ekstansometrenin seçimi hayati önem taşır.
- Plastikler viskoelastik davranış gösterir. Bu nedenle, test hızı mekanik özellikleri etkiler ve test süreci boyunca tutarlı bir şekilde korunmalı ve belgelenmelidir.
- ZwickRoell, uygun test cihazlarını, çeneleri, ekstansometreleri, kesit ölçüm sistemlerini, testXpert test yazılımını ve otomasyon sistemlerini bir araya getirerek operatör etkisini azaltır ve test süreçlerinin tekrarlanabilir olmasını sağlar.
Uygulamada ISO 527-1/-2 standardı: Sık karşılaşılan hata kaynakları ve bunların test sonuçları üzerindeki etkisi
Çekme testi, ISO 527-1/-2 standardına göre resmi olarak gerçekleştirilse bile, laboratuvarlar, tesisler veya operatörler arasında sonuçlar birbirinden farklılık gösterebilir. Bu nedenle belirleyici olan sadece standartlara uygunluk değil, her bir test adımının kontrollü bir şekilde uygulanmasıdır.
- Numune şekli ve numune hazırlama: Numune tipinin seçimi ile enjeksiyon kalıplama yoluyla üretilen ve mekanik işleme tabi tutulmuş numuneler arasındaki farklar, test sonuçlarını etkileyebilir. Ayrıca, yönelim etkileri, iç gerilimler veya işleme etkileri, mukavemet, modül ve uzama üzerinde doğrudan etki eder.
- Kesit ölçümü: Gerilime ilişkin tüm karakteristik değerler, başlangıç kesitine dayalı olarak hesaplanır. Kalınlık veya genişlik ölçümlerindeki en ufak sapmalar bile çekme mukavemeti, modül, gerilim ve gerinim - uzama eğrisi üzerinde doğrudan etki eder. Enjeksiyon kalıplama ile üretilen numunelerde, çöküntüler ve kalıptan çıkma eğimleri ek ölçüm hatalarına neden olabilir.
- Numunenin hizalanması ve sabitlenmesi: Gerdirme sırasında meydana gelen eğrilikler veya dengesiz kuvvet uygulaması, ek eğilme gerilmeleri oluşturur ve özellikle modül ölçümünü etkiler. En ufak bir konum hatası bile laboratuvarlar arasında önemli ölçüde farklı sonuçlara yol açabilir.
- Sıkıştırma sırasında ön gerilim: Sıkıştırma işlemi sırasında numuneye istenmeyen kuvvetler uygulanabilir. Bu ön gerilimler, testin başlangıç noktasını değiştirir ve özellikle daha sert malzemelerde belirlenen modül değerlerini etkileyebilir.
- Test hızı ve uzama hızı: Plastikler, viskoelastik davranışları nedeniyle uzama hızındaki değişikliklere karşı hassastır. Test hızındaki veya gerçekte elde edilen gerilme hızındaki farklılıklar, modül değerlerinde, gerinim gerilimlerinde ve kopma uzamalarında sapmalara yol açabilir.
- Çene seçimi: Gerçek uzama hızı, yalnızca travers hızına bağlı değildir. Kama tipi germe aparatlarının hareketleri veya uygun olmayan germe sistemleri, yük aktarımını değiştirebilir ve bu nedenle sonuçların karşılaştırılabilirliğini olumsuz etkileyebilir.
- Ekstansometrenin seçimi: ISO 527-1/-2 standardına göre modül tayini, %0,05 ile %0,25 arasındaki çok dar bir uzama aralığında gerçekleştirilir. Bu nedenle, uygun olmayan bir uzama ölçümü veya yeterince hassas olmayan bir ekstansometre, çekme modülünde önemli hatalara yol açabilir.
- Koşullandırma ve ortam koşulları: Sıcaklık ve hava nemi, birçok plastik malzemeyi doğrudan etkiler. Koşullandırma, depolama veya test koşullarındaki farklılıklar, sertlik, mukavemet ve uzamada belirgin değişikliklere yol açabilir.
- Test sürecinde operatörün etkisi: Numune ölçümü, sabitleme, ekstansometre konumlandırma ve veri girişi sırasında yapılan manuel işlemler, sonuçlardaki dağılımı artırmaktadır. Standartlaştırılmış süreçler ve özellikle otomasyon, test sonuçlarının güvenilirliğini artırır.
Tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için numuneler, ölçüm cihazları, test cihazı, çeneler, ekstansometre, yazılım ve test koşullarının birbiriyle uyumlu olması gerekir. ZwickRoell’in test çözümleri tam da bu noktada devreye girer.
ZwickRoell ile ISO 527-1/-2'ye göre çekme testi uygulaması
Kritik test adımları ve ZwickRoell çözümleri:
Numune ölçümü Yük çerçevesi ve kuvvet sensörü Çeneler Ön gerilim ve test başlangıcı Test hızı Ekstansometre Koşullandırma ve ortam koşulları Otomasyon seçenekleri Test yazılımı
ISO 527-1/-2'ye göre test şu şekilde gerçekleştirilir
ISO 527-1/-2'ye göre yapılan çekme testi sırasında, standartlara uygun bir plastik numune, tek eksenli olarak gerilme noktasına, tanımlanmış bir uzamaya veya kopmaya kadar gerilime maruz bırakılır.
- Testin öncesinde, numune tipi, genişliği ve kalınlığı belirlenir; çünkü gerilime ilişkin tüm karakteristik değerler, numunenin orijinal kesitine dayanır.
- Ardından numune, uygun çenelere sabitlenir, merkezlenir ve standartta tanımlanan ön gerilime tabi tutulur.
- Test, belirlenen test hızında ve son derece hassas uzama ölçümüyle gerilme modülünün belirlenmesiyle başlar.
- Modül ölçümü tamamlandıktan sonra, malzemenin davranışına bağlı olarak test hızı artırılır ve numune gerilme noktasına veya kopma noktasına kadar gerilir.
- Test sırasında, test cihazı ve ekstansometre, kuvveti, uzamayı ve traversin hareket mesafesini sürekli olarak ölçer.
- Ölçüm verilerinden çekme gerilimi, çekme modülü, gerilme gerilimi, gerilme uzaması, çekme mukavemeti, kopma gerilimi, kopma uzaması ve isteğe bağlı olarak Poisson sayısı gibi karakteristik değerler belirlenir.
- Malzemeye ve test amacına bağlı olarak, ek olarak koşullandırma, sıcaklık testleri veya yaşlandırma testleri de dikkate alınabilir.
- testXpert ile test parametreleri, hız değişiklikleri, ölçüm verileri ve değerlendirmeler standart bir şekilde kontrol edilebilir ve belgelenebilir.
Numune ölçümü: Hata genellikle test başlamadan önce ortaya çıkar
ISO 527-1/-2 standardına göre güvenilir çekme testlerini temelini, hassas bir ölçüm oluşturur. Gerilime ilişkin tüm karakteristik değerler, numunenin orijinal kesit alanına dayanır. Bu nedenle, genişlik veya kalınlık ölçümlerindeki en ufak sapmalar bile çekme modülü, çekme gerilimi ve uzama gerilimi üzerinde doğrudan etki eder. Örneğin, 4 mm kalınlığındaki bir numunede, 0,1 mm'lik bir ölçüm hatası bile tüm gerilime bağlı karakteristik değerlerde yaklaşık %2,5'lik bir sapmaya yol açar. Özellikle enjeksiyon kalıplama ile üretilen numunelerde, çöküntüler veya kalıptan çıkarma eğimleri ek ölçüm belirsizliklerine neden olabilir.
ZwickRoell’in CMU 30 kesit ölçüm cihazı gibi otomatik ölçüm sistemleri, testXpert’e doğrudan veri aktarımı yoluyla operatör etkisinden kaynaklanan aktarım hatalarını azaltır, süreçleri hızlandırır, izlenebilirliği artırır ve tüm test süreci boyunca tutarlı girdi değerleri sağlar.
Yük çerçevesinin ve kuvvet sensörünün seçimi
Test cihazının seçimi, yalnızca maksimum test kuvvetine göre yapılmamalıdır. En uygun sistem, malzeme türüne, beklenen kuvvet aralığına, numune geometrisine, istenen otomasyon düzeyine ve ekstansometre konfigürasyonuna bağlıdır.
ISO 527-1/-2 standardına göre yapılan testlerde, test cihazı ve kuvvet sensörü ilgili kuvvet aralığını yeterli doğrulukla ölçmelidir. Standart, bu amaçla genellikle ölçüm değerinin ±%1'i oranında bir kuvvet ölçüm hassasiyeti gerektirir (ISO 7500-1'e göre Sınıf 1). ZwickRoell’in modüler üniversal test cihazları, bu hassasiyete ölçüm aralığının 1/1000’inden itibaren ulaşabilmektedir. Bu sayede, birçok malzemenin modül değerleri ve çekme gerilmeleri, kuvvet sensörünün sık sık değiştirilmesine gerek kalmadan aynı test düzeneği ile hassas bir şekilde ölçülebilir.
Çene seçimi
Germe işlemindeki hatalar, test sonuçlarını doğrudan etkiler. Numunenin hassas bir şekilde hizalanması ve tekrarlanabilir kuvvet uygulaması, ISO 527-1/-2 standardına göre güvenilir sonuçlar elde etmek için hayati önem taşır. Numunenin veya yük ekseninin en ufak bir eğriliği bile ek eğilme gerilmelerine neden olabilir ve modül değerinin belirlenmesini etkileyebilir. Numunenin standartlara uygun şekilde yerleştirilmesi ve uygun bir gergi sistemi, tekrarlanabilir bir kuvvet uygulaması sağlar ve sonuçlardaki dağılımı azaltır.
Farklı test gereksinimleri, farklı sıkıştırma prensiplerini gerektirir:
- Pnömatik çenelerr, bir düğmeye basılarak kapanır ve belirli bir sıkma kuvveti ile test hızının numuneye eşit bir şekilde aktarılmasını sağlar. Tekrarlanabilirlik konusunda yüksek gereksinimlerin olduğu uygulamalar için ideal olup, aynı zamanda günde çok sayıda testin yapıldığı veya numunelerin otomatik olarak beslendiği durumlarda da uygundur.
- Vidalı numune çeneler, vidalama hareketiyle manuel olarak kapatılır ve bu nedenle, tekrarlanabilir sıkıştırma konusunda yüksek gereksinimleri olan birçok plastik uygulaması için sağlam bir çözüm sunar.
- Kama tipi çeneler, kol yardımıyla manuel olarak kapatılır ve sık yapılan testler için uygundur. Gerilme kuvveti ancak test sırasında oluştuğu için, uzama hızı değişkenlik gösterebilir. Bu nedenle, tekrarlanabilirlik gereksinimlerinin düşük olduğu kurum içi kalite güvence uygulamaları için özellikle uygundurlar.
- Gövde hareketli kama tipi çeneler manuel veya pnömatik olarak temin edilebilir ve özellikle sert ila yüksek mukavemetli plastikler için uygundur. Bunlar, numunenin güvenli bir şekilde oturmasını ve kuvvetin dengeli bir şekilde iletilmesini sağlar. Manuel uygulama, rutin testler için uygun fiyatlı, dayanıklı ve basit bir çözümdür. Pnömatik versiyon, operatörün etkisini azaltır ve daha yüksek test sıklıkları için idealdir.
Ön gerilim ve testin başlatılması: Başlangıç noktası tekrarlanabilir olmalıdır
Asıl test başlamadan önce bile, numuneye sıkıştırma sırasında kuvvetler uygulanabilir. Bu istenmeyen ön gerilimler, uzama ölçümünün başlangıç noktasını etkiler ve özellikle çekme modülünün belirlenmesinde sapmalara yol açabilir.
Tanımlanmış bir ön gerilim, tekrarlanabilir bir test başlangıcı ve karşılaştırılabilir başlangıç koşulları sağlar. testXpert test yazılımında bulunan Force Constant Hold yazılım işlevi, germe işlemi sırasında ortaya çıkan kuvvetleri otomatik olarak dengeler ve ayarlanan ön gerilimi sabit tutar. Bu sayede, numunede oluşan ön gerilimler azaltılır ve test sonuçlarının karşılaştırılabilirliği artırılır.
ISO 527-1/-2'ye göre çekme testinde test hızının önemi
Plastiklerin mekanik özellikleri, gerilme hızına büyük ölçüde bağlıdır. Öngörülen gerilme hızından en ufak sapmalar bile farklı modül değerlerine ve gerilim karakteristiklerine yol açabilir. Bu nedenle, ISO 527-2 standardı, modül tayini için A1 ve A2 tipi numuneler için 1 mm/dk’lık bir test hızı belirlemektedir. Modül belirlemesinden sonra, test süresini malzemenin davranışına uyarlamak amacıyla hız, ISO 527-2 standardına uygun olarak 5 mm/dk veya 50 mm/dk’ya yükseltilebilir.
Bu konuda belirleyici olan sadece test cihazının ayarlanan hızı değil, aynı zamanda numunede fiilen ulaşılan uzama hızıdır. Bu, diğer faktörlerin yanı sıra numunenin yönlendirilmesi ve kullanılan gerdirme sisteminden de etkilenir. Tekrarlanabilir bir modül tayini için, belirtilen gerilme hızı mümkün olduğunca sabit tutulmalıdır.
testXpert ile test hızları ve hız değişiklikleri test prosedürüne kaydedilir, otomatik olarak kontrol edilir ve belgelenir. Bu, kullanım hatalarını azaltır ve testlerin aynı parametrelere göre standartlara uygun şekilde gerçekleştirilmesini sağlar.
Ekstansometre seçimi
ISO 527-1/-2 standardına göre modül ölçümü, çok dar bir uzama aralığında gerçekleştirilir. 50 mm ölçüm uzunluğunda, %0,05 ile %0,25 arasındaki aralık, 100 µm’lik bir uzunluk değişimine karşılık gelir. Birkaç mikrometrelik bir sapma, modül değerini gözle görülür şekilde etkileyebilir. Bu nedenle ekstansometre, ISO 527'ye göre yapılan bir test düzeneğinde genellikle en önemli bileşendir.
- Manuel takmalı sensörler / klipsli ekstansometreler, örneğin 50 veya 75 mm gibi belirli ölçüm uzunlukları için ekonomik bir çözüm sunar ve birçok sert plastik için uygundur. Ancak, manuel yerleştirme ve yumuşak malzemeler üzerinde olası bir etki dikkate alınmalıdır.
- makroXtens gibi sensörler otomatik olarak yerleştirilir ve daha geniş bir uzama aralığını kapsar. Uzama, numunenin her iki tarafında da ölçülür ve ortalaması alınır. Sistem, bir ısı kabini ile birlikte de kullanılabilir. multiXtens, özellikle büyük uzamalar için uygundur. İki ölçüm kolu birbirinden bağımsız olarak hareket edebilir ve böylece çok daha geniş bir ölçüm aralığı sağlar.
- videoXtens gibi bir optik ekstansometre, optik ve temassız ölçüm yapar ve ISO 527-1 standardının modül ölçümüyle ilgili zorlu gerekliliklerini karşılar. Uygun, şeffaf olmayan numunelerde, uzama ölçümü için doğal yüzey yapısı kullanılabilir; bu sayede ek ölçüm işaretlerine gerek kalmaz. Yüksek hassasiyeti, büyük uzamalara uygunluğu, otomatik test süreçleri ve ısı kabininde kullanım imkanı ile isteğe bağlı 2D-DIC özelliği, videoXtens’i ISO 527 standardına uygun birçok uygulama için tercih edilen çözüm haline getirmektedir.
ISO 527 standardına göre düşük veya yüksek sıcaklıklarda çekme testi
Plastiklerin mekanik özellikleri sıcaklığa bağlıdır. Bu nedenle, ISO 527-1/-2'ye göre çekme testleri, standart iklim koşullarının yanı sıra düşük veya yüksek sıcaklıklarda da gerçekleştirilebilir. Sonuçların karşılaştırılabilir olması için, ilgili test için belirlenen ortam koşullarının tekrarlanabilir bir şekilde sağlanması hayati önem taşır.
ZwickRoell ısı kabini ile-80 °C ile +360 °C arasında bir sıcaklık aralığı sağlanmaktadır. Tamamen entegre sistem, verimli, güvenilir ve kolay bir kullanım sağlar. Kapıdan kapıya çözümü ile, soğukta yapılan testler sırasında nitrojen tüketimi ve buzlanma önemli ölçüde azaltılır, böylece testler daha uygun maliyetli bir şekilde yapılabilir.
ISO 527-1/-2 standardına uygun göre testlerin otomasyonu
Numune sayısı ne kadar fazla olursa, tekrarlanan manuel adımların verimlilik ve süreç güvenilirliği üzerindeki etkisi o kadar artar. ISO 527-1/-2 standardında bu durum, örneğin numune tanımlama, boyut ölçümü, yerleştirme, sabitleme, başlatma, çıkarma ve veri aktarımı gibi işlemleri ilgilendirir. Otomatik test sistemleri bu etkenleri azaltabilir ve test sürecini standart hale getirebilir.
ISO 527-1/-2'ye göre yapılan çekme testleri için, günde 10 numuneden itibaren otomatik bir çözüm karlı olabilir. ALEX test sistemimiz, basit “pick-and-place” görevlerini üstlenir ve test laboratuvarında maliyet etkin bir destek sağlar.
Yüksek test gereksinimleri olan laboratuvarlar için roboTest L robotlu test sistemimizi öneriyoruz. Büyük hacimli plastik testleri için kullandığımız bu temel cihazımız, 450 adet numuneyi alabilmektedir. ISO 527-1/-2 standardına göre numune kesit ölçümlerini ve çekme testlerini bağımsız olarak gerçekleştirir. Testin ardından, ayrı atık toplama kıskaçları çenelerden numune kalıntılarını çıkarır.
Ancak diğer numune türleri veya farklı test yöntemleri de otomatik test sistemlerimiz için hiçbir sorun teşkil etmez. roboTest N ve roboTest R otomatik test sistemleri daha karmaşıktır ve ikinci veya üçüncü bir test cihazının yanı sıra, merkezleme istasyonu veya -80 °C ile +360 °C aralığında çalışan bir ısı kabini gibi ek cihazların bağlanmasına olanak tanır. Bu, sadece numune işleme kapasitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli testleri paralel olarak gerçekleştirme imkânı da sunar – böylece hızlı ve güvenilir test sonuçları elde edersiniz.
zu Prüfsystem ALEX zu Robotest L zu robotest N zu robotest R Neden otomasyon?
ISO 527-1/-2 standardına göre düzenli olarak büyük numune serilerini test ediyor ve bu süreci otomatikleştirmek mi istiyorsunuz?
Yerel ZwickRoell uzmanınız, uygulamanıza uygun otomasyon düzeyini seçmenizde size destek olur.
Şimdi ücretsiz danışmanlık talebinde bulunun
testXpert test yazılımı ile ISO 527-1/-2'ye göre güvenli ve verimli testler gerçekleştirin
testXpert test yazılımı, laboratuvarların ISO 527-1/-2'ye uygun testleri standart bir şekilde, izlenebilir bir şekilde ve operatör etkisini en aza indirerek gerçekleştirmelerine destek olur:
- Kaydedilmiş standart test prosedürü: ISO 527-1/-2 standardındaki karakteristik değerler ve parametreler, standart test prosedüründe kaydedilmiştir. Bu, standartlara uygun uygulamayı kolaylaştırır ve manuel parametre ayarlamaya harcanan çabayı azaltır.
- Adım adım kılavuz: Kullanıcılar, test sürecinde adım adım yönlendirilir. Bu, hızlı bir işe alım sürecini destekler ve tek tek test adımlarının atlanma riskini azaltır.
- Kullanıcı yönetimi: Kullanıcı yönetimi sayesinde, kullanıcılar yalnızca kendileriyle ilgili görevleri ve işlevleri görebilir. Böylelikle kullanım konseptleri standartlaştırılabilir ve erişim hakları net bir şekilde kontrol edilebilir.
- Çevre birimlerinin bağlanması: Numune boyutları, ölçüm cihazlarından doğrudan testXpert’e aktarılabilir. Bu, zaman tasarrufu sağlar ve giriş hatalarını önler.
- Test parametrelerinin belgelenmesi: Test hızları, ölçüm verileri, sonuçlar ve test koşulları izlenebilir şekilde belgelenir.
- Test yöntemleri arasında karşılaştırılabilirlik: Laboratuvarda ilgili uygulamalar kullanılıyorsa, çekme, eğme, darbe veya akma testlerinden elde edilen test verileri merkezi olarak yönetilebilir ve değerlendirilebilir.
- Trend analizleri ve kalite izleme: Değerlendirmeler ve trend analizleri, kalite güvencesi ve seri testlerdeki sapmaların erken aşamada tespit edilmesini destekler.
testXpert test yazılımı hakkında daha fazla bilgi
ISO 527-1/-2 standardına göre çekme testinin tipik uygulama alanları
ISO 527-1/-2 standardına göre çekme testi, kalıplama ve ekstrüzyon kütlelerinin temel mekanik özelliklerini tanımlanmış koşullar altında belirlemek amacıyla kullanılır.
- Malzeme karşılaştırması ve malzeme seçimi: Çekme modülü, çekme gerilimi, akma noktası ve kopma uzaması, farklı kalıp kütleleri, bileşimler veya formülasyonların karşılaştırılmasını sağlar.
- Kalite güvencesi ve parti karşılaştırması: Aynı test koşullarında tekrarlanan çekme testleri, farklı numunelerin veya partilerin mekanik özelliklerinin birbirleriyle karşılaştırılmasını mümkün kılar. Bu süreçte numune geometrisi, koşullandırma, test hızı ve uzama ölçümünde tekrarlanabilir koşullar belirleyici öneme sahiptir.
- Mal giriş kontrolü: Granüller, yarı mamuller veya alınan numuneler üzerinde yapılan testler, teslim edilen malzemelerin istenen mekanik özellikleri karşıladığından emin olunmasını sağlar.
- Sınırlı numune malzemesi ile test: Tercih edilen A1 ve A2 numunelerinin yanı sıra, mevcut standart daha küçük numune geometrilerini de öngörmektedir. Tercih edilen boyutta bir numune hazırlamak için yeterli malzeme bulunmadığında kullanılabilirler.
- Alınan parça numunelerinin incelenmesi: Bir parçadan tercih edilen A1 veya A2 geometrilerinde numune parçaları elde edilemediği durumlarda, daha küçük numune geometrileri kullanılabilir.
- Yaşlanma, ortamda depolama ve hava koşullarına maruz kalma testleri: ISO 527-1/-2 standardı, tanımlanmış yaşlanma süreçlerinin ardından bir polimerin mekanik özelliklerinde meydana gelen değişiklikleri incelemek için uygundur. Bu amaçla, örneğin başlangıç durumundaki karakteristik değerler, ısıya veya ortama maruz kalma ya da hava koşullarına maruz kalma sonrası elde edilen sonuçlarla karşılaştırılır.
- Farklı tesisler arasında karşılaştırmalı testler: ISO 527-1/-2, laboratuvarlar, şirketler ve ülke sınırları arasında karşılaştırılabilirliği sağlamaya yönelik olduğundan, bu standart özellikle küresel düzeyde belirlenmiş test süreçleri için uygundur.
ISO 527 standardı hakkında sık sorulan sorular
ISO 527-1/-2 standardı, kalınlığı 1 mm'den fazla olan plastik kalıplama ve ekstrüzyon kütlelerine yönelik çekme deneyini tanımlamaktadır. Bunlar arasında özellikle termoplastik ve sertleşebilir kalıplama malzemeleri yer almaktadır. Test, hem enjeksiyon kalıplama yoluyla üretilmiş hem de preslenmiş veya mekanik olarak işlenmiş numuneler üzerinde gerçekleştirilebilir.
Diğer plastik kalıplar veya malzeme grupları için ISO 527 standart serisinin diğer bölümleri geçerlidir:
- 1 mm'den ince plastik filmler ve levhalar: ISO 527-3
- Elyaf takviyeli plastik kompozitler: ISO 527-4 ve ISO 527-5
ISO 527-1, plastikler üzerinde çekme testi için genel ilkeleri belirler. Hangi numune geometrisinin kullanılacağı, ISO 527 standart serisinin ilgili bölümüne ve test edilecek malzemeye göre belirlenir.
ISO 527-2'ye göre kalıplama ve ekstrüzyon kütleleri için tercih edilen numuneler, standardın güncel versiyonunda ISO 20753'teki numunelerle uyumlu hale getirilmiştir.
ISO 527-2 standardı, kalıplama ve ekstrüzyon kütlelerine yönelik çekme testi için çeşitli numune tiplerini tanımlamaktadır. Tercih edilen numune tipleri A1 ve A2’dir (eski adları: Tip 1A ve 1B). Özel uygulama durumları için ayrıca küçültülmüş veya alternatif numuneler de mevcuttur.
- A1 numune parçası (eski adıyla Tip 1A): Enjeksiyon kalıplı plastikler için tercih edilen numune. ISO 20753 standardına göre çok amaçlı numuneye uygundur ve laboratuvarlar, tesisler veya şirketler arasında sonuçların mümkün olduğunca iyi karşılaştırılabilir olması gerektiğinde kullanılır. Tercih edilen ölçüm uzunluğu 75 mm’dir; alternatif olarak, kalite kontrol uygulamaları için 50 mm de kullanılabilir.
- A2 numunesi (eski adıyla Tip 1B): Genellikle preslenmiş, döküm veya mekanik işleme tabi tutulmuş levhalardan üretilir. Ölçüm uzunluğu 50 mm’dir. Enjeksiyon kalıplama yöntemleri ve malzeme yönelimi, kalıplanmış numuneler arasında farklılık gösterebileceğinden, A1 ve A2 numunelerinin sonuçları doğrudan karşılaştırılamaz.
- A22 ve A25 numuneleri: Standart numunelerin küçültülmüş versiyonları. Mevcut malzeme miktarı sınırlı olduğunda veya sadece küçük bileşenler mevcut olduğunda kullanılırlar.
- 5A ve 5B numuneleri: Numune malzemesinin çok sınırlı olduğu uygulamalar için küçük papyon çubuklar. Bu geometriler, elastomerler için ISO 37 standardındaki 2 ve 4 numaralı tiplere karşılık gelir Bu numunelerin sonuçları, standart numunelerle doğrudan karşılaştırılamaz.
- 1BA ve 1BB numuneleri: A2 tipinin orantılı olarak küçültülmüş varyantlarıdır. Standart numunelerin üretilemediği veya alınamadığı durumlarda kullanılırlar. Test için test hızlarının buna göre ayarlanması gerekir.
- CP ve CW numuneleri: Bu numuneler genellikle yaşlandırma, hava koşullarına maruz kalma veya ortamda depolama testleri için kullanılır. Özellikle CW tipi, bir A1 veya A2 numunenin orta kısmından üretilebilir ve bu nedenle çevresel etkilerin incelenmesi amacıyla yapılan karşılaştırmalı testler için uygundur.
ISO 527-2 standardı, test sonuçlarının en yüksek düzeyde karşılaştırılabilirliğini sağladıkları için temel olarak A1 veya A2 standart numunelerinin kullanılmasını önermektedir. Küçültülmüş numuneler, yalnızca standart geometriler mevcut değilse veya teknik olarak uygulanamıyorsa kullanılmalıdır.
ISO 527-1/-2 standardına göre karşılaştırılabilir ve tekrarlanabilir test sonuçları elde etmek için numune hazırlığı hayati önem taşır. Plastik malzemeler sıcaklık ve nem etkilerine tepki gösterir; bu da çekme modülü, germe gerilimi, çekme mukavemeti ve uzama gibi özellik değerlerinde değişikliklere yol açabilir.
Bu nedenle standart, bir test serisindeki numunelerin aynı koşullar altında hazırlanmasını, koşullandırılmasını ve test edilmesini gerektirir. Ancak bu şekilde, sonuçlardaki farklılıkların gerçekten malzemeye bağlı olduğu ve farklı ortam koşullarından kaynaklanmadığı garanti edilebilir.
Bu nedenle, anlamlı malzeme karşılaştırmaları yapabilmek için, koşullandırma ve test koşullarının her zaman tutarlı bir şekilde uygulanması ve belgelenmesi gerekir.
ISO 527-1/-2'ye göre gerçekleştirilen birçok test görevi için uçlu ekstansometre, ekonomik ve standarda uygun bir çözümdür. ZwickRoell Clip-on (klipsli) ekstansometreler, 50 mm ve 75 mm ölçüm uzunlukları için mevcuttur ve özellikle rutin testler ile çekme modülünün ve gerilme karakteristik değerlerinin belirlenmesinde kullanıma uygundur.
Klipsli ekstansometre özellikle şu uygulamalar için uygundur:
- Kalite kontrolündeki uygulamalar
- Sert ve orta sertlikte termoplastikler
- Orta derecede uzamaya sahip malzemeler
- Çekme modülü, uzama gerilimi ve çekme mukavemetinin standart ölçümleri
Yüksek uzamalar, değişken malzeme sınıfları veya otomatik test prosedürleri söz konusu olduğunda, sensör kollu ekstansometreler ve optik sistemler ek avantajlar sunar. Bu sistemler, geniş ölçüm aralıklarında otomatik uzama ölçümü sağlar ve ISO 527-1/-2 standardının modül tayini konusundaki yüksek gerekliliklerini karşılar.
Gerekli test cihazı kapasitesi, test edilecek malzemeye ve beklenen test yüklerine bağlıdır. Ancak ISO 527-1/-2 standardına göre yapılan çekme testlerinde sadece maksimum test kuvveti belirleyici değildir. Ölçüm hassasiyeti ve bu hassasiyetin sağlandığı kuvvet aralığı da aynı derecede önemlidir. ISO 527, kuvvet ölçümü için ISO 7500-1'deki gerekliliklere uyulmasını şart koşar; bu genellikle ölçüm değerinin ±%1'i (Sınıf 1) hassasiyetinde gerçekleştirilir.
ISO 527-1/-2 standardına göre çoğu uygulama için şunlar geçerlidir:
- 1 kN ile 5 kN arası sistemler, mukavemeti daha düşük malzemeler ve küçük numuneler için uygundur.
- 10 kN’luk sistemler, genellikle plastiklerin rutin testlerinde kullanılır.
- Yüksek mukavemetli malzemeler veya olağanüstü büyük kesitler için daha yüksek kapasiteler gerekebilir.
En önemli husus sadece maksimum kuvvet değil, aynı zamanda beklenen kuvvet aralığı boyunca yeterli ölçüm çözünürlüğü ve doğruluğu sağlayan bir test cihazı ve kuvvet sensörünün seçilmesidir. Uygun boyutlarda bir kuvvet sensörü, özellikle modül tayininde ve mukavemeti daha düşük malzemelerin test edilmesinde ölçüm kalitesini artırır.
ASTM D638 ve ISO 527, plastikler üzerinde çekme testleri için dünya çapında en sık kullanılan standartlar arasındadır. Her iki standart da çekme modülü, gerilme, çekme mukavemeti ve uzama gibi mekanik özelliklerin belirlenmesine hizmet eder. Ancak, test yöntemleri ve değerlendirmeler birçok açıdan farklılık gösterdiğinden, test sonuçları doğrudan karşılaştırılamaz.
En önemli farklar şunlardır:
- Numune geometrileri ve ölçüm uzunlukları: ASTM D638 standardında beş standart numune türü kullanılır; bunlardan Tip I, sert plastikler için tercih edilen numune türüdür. ISO 527 standardı, karşılaştırılabilir sonuçlar elde etmek için öncelikle A1 (enjeksiyon kalıplı) ve A2 (mekanik olarak işlenmiş) numune tiplerini önermektedir. A1 için 75 mm’lik bir ölçüm uzunluğu tercih edilirken, A2 için 50 mm’lik bir ölçüm uzunluğu kullanılır. Buna ek olarak, ISO standardı daha küçük boyutlu veya uygulamaya özgü numuneleri de tanımlamaktadır.
- Uzama ölçümüne ilişkin gereklilikler
- Test hızının tanımları
- Sonuçların belirlenmesi: Standartlar, tek tek karakteristik değerlerin belirlenmesinde ve gerilme noktasından sonraki uzamaların değerlendirilmesinde farklılık gösterir. Bu nedenle, aynı malzemeler ASTM D638 ve ISO 527 standartlarına göre farklı sonuçlar verebilir.
ASTM D638 çoğunlukla Kuzey Amerika'da kullanılırken, ISO 527 uluslararası alanda daha sık belirtilmektedir. Bu nedenle, küresel pazarlarda faaliyet gösteren şirketler genellikle her iki standarda uygun test kapasitelerine sahiptir. ASTM D638 ve ISO 527'ye göre elde edilen sonuçlar, yalnızca metodolojik farklılıklar dikkate alındığında birbirleriyle karşılaştırılmalıdır.
Kalınlığı 1 mm'den az olan plastik folyolar ve levhalar için ISO 527-3 standardı kullanılır. ISO 527 standart ailesinin bu bölümü, ince folyolar ve levha malzemelerine yönelik özel gereklilikleri dikkate alır ve bunlar için uygun numuneleri ve uyarlanmış test koşullarını tanımlar.
Alternatif olarak, özellikle Kuzey Amerika’da folyo çekme deneyleri için sıklıkla ASTM D882 standardı kullanılır. Ancak, farklı test koşulları ve değerlendirme yöntemleri nedeniyle, ASTM D882 ve ISO 527-3'e göre elde edilen sonuçlar doğrudan karşılaştırılamaz.
Polimer matrisli kompozit malzemeler için ISO 527 standart ailesi, bu malzemelere özgü standart bölümleri içerir. ISO 527-2, kalıplama ve ekstrüzyon kütleleri için test koşullarını açıklarken, ISO 527-4 izotropik ve ortotropik elyaf takviyeli plastiklerin testini, ISO 527-5 ise tek yönlü elyaf takviyeli plastiklerin testini düzenler.
CFK veya GFK gibi uzun elyaf takviyeli malzemeler, elyaf yönelimine, laminat yapısına ve üretim yöntemine bağlı olarak farklı mekanik özellikler sergiler. Bu nedenle, bu malzemeler için ISO 527 serisinin ilgili bölümlerinde tanımlanan özel numune geometrileri ve test koşulları kullanılır.
Kuzey Amerika bölgesinde, kompozit malzemelerin çekme testleri için sıklıkla ASTM D3039 standardı da kullanılır. Ancak, farklı test koşulları nedeniyle ASTM D3039 ve ISO 527-4/-5'e göre elde edilen sonuçlar doğrudan karşılaştırılamaz.
Çekme modülünün belirlenmesi, ISO 527-1/-2 standardına göre yapılan çekme deneyinin en zorlu kısımlarından biridir. Çekme modülü, gerilim ve uzama eğrisinin doğrusal aralığında, %0,05 ile %0,25 uzama aralığında belirlenir. Standart, bu konuda regresyon doğrusuyla hesaplamayı tercih etmektedir; çünkü bu yöntem, iki ayrı ölçüm noktasının değerlendirilmesinden daha istatistiksel olarak güvenilir sonuçlar vermektedir.
Modül ölçümü için ISO 527-2 standardı, tercih edilen A1 ve A2 numune tiplerinde 1 mm/dk’lık bir test hızı öngörmektedir; bu da dakikada yaklaşık %1’lik bir uzama oranına karşılık gelmektedir.
Uzama ölçümünün doğruluğu özellikle önemlidir. 75 mm’lik ölçüm uzunluğunda ölçüm, yalnızca yaklaşık 150 µm’lik bir uzunluk değişimini; 50 mm’lik ölçüm uzunluğunda ise yaklaşık 100 µm’lik bir uzunluk değişimini kapsadığından, ISO 527-1/-2 standardı ekstansometreye ilişkin ek gereklilikler getirmektedir. Modülün belirlenmesi için, uzunluk değişiminin ±%1 veya ±1 µm ile ±1,5 µm arasında bir hassasiyetle ölçülmesi gerekir.
Çekme mukavemeti, bir numunenin ISO 527'ye göre yapılan çekme testi sırasında ulaştığı en yüksek çekme gerilimidir. Bu değer, ölçülen maksimum kuvvetin numunenin orijinal kesit alanına oranlanmasıyla hesaplanır.
Birçok termoplastikte maksimum gerilim, gerilme noktasında ortaya çıkar. Bu durumda çekme mukavemeti, uzama sırasındaki gerilime karşılık gelir. Diğer malzemelerde ise en yüksek gerilim, kırılmadan hemen önce ulaşılır. Çekme mukavemeti, bu durumda numunenin kırılmasından önceki maksimum gerilim olarak belirlenir.
Poisson sayısı genellikle ISO 527 standardına göre yapılan bir çekme testi kapsamında belirlenir. Bu işlemde, numunenin uzunlamasına uzaması ve enine uzaması aynı anda ölçülür ve birbirlerine oranlanır. Poisson sayısı, çekme modülü, çekme mukavemeti ve gerilme gibi karakteristik değerlerin yanı sıra da belirlenebilir.
Numunenin genişliği ve kalınlığı, testten önce hassas bir şekilde belirlenmelidir; çünkü gerilime ilişkin tüm karakteristik değerler (çekme modülü, çekme gerilimi ve uzama gerilimi gibi) numunenin orijinal kesitine dayanmaktadır.
Enjeksiyon kalıplama ile üretilen numunelerde kalınlık ölçümüne özel dikkat gösterilmelidir, çünkü çöküntüler (Sink Marks) ölçüm hatalarına yol açabilir. 4 mm'lik bir numune kalınlığında 0,1 mm'lik bir sapma bile yaklaşık %2,5'lik bir hata yaratabilir. Bu nedenle ISO 527-1/-2 standardı, kalınlık ölçümünün mikrometre ile yapılmasını önermektedir.
Ayrıca, kalıptan çıkma eğimlerinin etkisini en aza indirmek ve temsili kesit değerleri elde etmek için numune genişliği de standartta belirtilen konumlarda ölçülmelidir.
Uzama ölçümü, ISO 527-1/-2 uyarınca yapılan testlerde en kritik etkenlerden biridir. Özellikle çekme modülünün belirlenmesi için, %0,05 ile %0,25 aralığındaki uzamanın çok yüksek bir hassasiyetle ölçülmesi gerekir.
Bu aralıkta ölçülen uzunluk değişimleri yalnızca yaklaşık 100 ila 150 µm olduğu için, ISO 527-1/-2 standardı, ekstansometrelerle ilgili genel gereklilikleri modül tayini için ek şartlarla tamamlamaktadır. Uzama ölçümünün yetersiz doğruluğu, modül sonuçlarını önemli ölçüde etkileyebilir.
Bu nedenle, ISO 527-1/-2 standardına göre yapılacak testler için yalnızca istenen ölçüm hassasiyetini karşılayan uzama ölçüm sistemleri kullanılabilir; örneğin, takılabilir klipsli ekstansometreler, sensör kollu ekstansometreler veya optik ölçüm sistemleri.
Web semineri: ISO 527'ye göre plastikler üzerinde çekme testi: Verimli testler için ipuçları ve püf noktaları
Bu web seminerinde, plastiklerin çekme testi için ISO 527 standardının temel gerekliliklerini öğrenecek ve uygulamaya yönelik örnekler üzerinden, tipik hata kaynaklarını önlemek ve testleri verimli bir şekilde ve standarda uygun olarak gerçekleştirmek için somut öneriler alacaksınız.
ISO 527-1/-2 için dosyalar
- Sektörel broşür: Plastik ve kauçuk PDF 9 MB
- Ürün bilgileri: CMU 30 ve CMU 80 PDF 718 KB
- Ürün bilgileri: Fmax 5 kN’e kadar zwickiLine PDF 820 KB
- Ürün bilgileri: ProLine, Fmax 5-100 kN PDF 1 MB
- Ürün bilgileri: AllroundLine, Fmax 5-100 kN PDF 1 MB
- Ürün bilgileri: Pnömatik çeneler, Fmax 10 kN / 20 kN PDF 2 MB
- Ürün bilgileri: Vida çeneler, Fmax 5 kN / 10 kN PDF 485 KB
- Ürün bilgileri: Kama çeneler, Fmax 10 kN / 20 kN PDF 713 KB
- Ürün bilgileri: ''Gövde ve Kama'' kama çene, Fmax 10 kN PDF 690 KB
- Ürün bilgileri: digiClip PDF 590 KB
- Ürün bilgileri: Clip-on ekstansometre PDF 525 KB
- makroXtens ekstansometre ile ilgili ürün bilgisi PDF 637 KB
- Ürün bilgileri: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
