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ISO 34 橡膠與彈性體撕裂強度測試

ISO 34-1/-2 說明硫化橡膠或熱塑性彈性體的多種試片(褲型或條狀試片、直角形試片、新月形試片及 Delft 試片)的撕裂強度或抗撕裂性的測定方法。

以下內容將說明關鍵要點。然而,若要進行符合 ISO 34-1ISO 34-2 標準的測試,購買完整的標準原文是不可或缺的。測定彈性體撕裂強度的進一步方法詳見 ASTM D624

ISO 34 標準僅涉及彈性體抗撕裂性的測定方法。在拉伸測試中測定橡膠力學特性(例如拉伸應力、拉伸強度及斷裂應變)的方法詳見 ISO 37、DIN 53504 及 ASTM D412

目標與應用 試片 試片製備 執行測試 測試系統與配件 自動化 FAQ 尋求諮詢

ISO 34 試驗標準之目標與應用

遵循 ISO 34 可確保測試具有可再現性,且較不受實驗室環境差異的影響。該標準定義了關於試片幾何形狀、測試速度、環境調節(Conditioning)以及結果評估的要求。

凡是使用彈性體且「裂紋引發的機械應力」構成關鍵風險的領域,均適用此標準,例如汽車工業、橡膠製造商或醫療器材。

ISO 34-1/-2 試片

ISO 34-1ISO 34-2
褲型 / 條狀試片./.
直角形試片(Angle specimens)./.
新月形試片(Crescent-shaped specimens)./.
./.戴夫特試片(Delft specimens)


各類試片的尺寸在標準中皆有精確定義。ISO 34-1 優先建議使用條狀試片。

ISO 34-1/-2 試樣製備

依據 ISO 34-1/-2 規範,試片必須從厚度為 2.0 mm ± 0.2 mm 且厚度均勻的彈性體板材上裁切而成。用於製作試片的沖切模具(Punching die)必須符合標準規定的尺寸。試片必須由壓力機以單次沖壓行程從板材上沖切出來。

ISO 34-1 描述了四種方法:

  • 方法 A:使用條狀試片
  • 方法 B,程序 a:使用無缺口的直角形試片
  • 方法 B,程序 b:使用帶缺口的直角形試片
  • 方法 C:使用新月形的試片

根據所選方法的不同,必須使用指定的設備,將試片裁切或刻製缺口(Notch)至標準規定的深度。

執行測試

ISO 34-1:試片被夾持在試驗機中,直角形與新月形試片以 500 mm/min ± 50 mm/min 的速度拉伸,而條狀(褲型)試片則以 100 mm/min ± 10 mm/min 的速度拉伸,直到試片撕裂為止。對於直角形與新月形試片,需記錄其最大力值;而對於條狀試片,則需記錄整個撕裂過程中的完整受力曲線。

ISO 34-2:試片固定在試驗機上的方式,須確保夾具在試片接觸點之間的自由長度(標距)為 30 mm,意即每個夾具距離切口(Slot)各 15 mm。試片持續拉伸直到完全撕裂。記錄撕裂過程中達到的最大力值。

符合 ISO 34-1/-2 標準的測試系統

依據 ISO 34 進行測試時,試片伸長量的偵測極為重要。為了確保能可靠地記錄延伸率直至斷裂為止,橫樑的移動距離必須足夠長,且負載框架也必須設計得相對應地高。ZwickRoell 為此提供了合適的萬能材料試驗機:

  • zwickiLine 試驗機 – 節省空間的解決方案,適用於最高達 5 kN 的小型測試負載,測試範圍可達 1365 mm
  • ProLine 試驗機 – 用於標準化測試及簡單應用設計,測試空間為 1050 mm 至 1450 mm。
  • AllroundLine 試驗機 – 用途廣泛且可依需求定製,測試空間為 1030 mm 到 2560 mm

符合 ISO 34 標準的試片夾具

根據 ISO 34-1 規定,試驗機必須配備能在拉伸力增加時自動緊固,且能對試片拉伸端施加均勻壓力的夾具。試片在夾具中的夾持位置必須保持對稱,並與拉伸方向的軸線對齊。ISO 34-2 並未對特定的試片夾具做出明確規定。依據 ISO 34-1/-2 進行測試時,亦可使用氣動夾具螺紋夾具

在 ZwickRoell 的氣動夾具中,夾持力由氣動促動器所產生。該夾具可透過手動或腳踏控制器進行操作。夾持力與拉伸力相互獨立,可確保在整個測試程序中維持恆定的測試速度。

符合 ISO 34 測試的延伸計

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您對 ISO 34-1/-2 的測試要求或挑戰有任何疑問嗎?歡迎與我們的專家聯絡。
他們非常樂意提供您所需的資訊!

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依據 ISO 34 的自動化拉伸測試

符合 ISO 34 的橡膠與彈性體拉伸測試亦可實現自動化,亦即以全自動送樣的方式進行測試。自動測試系統主要用於需測試大量試片或必須消除操作人員影響的場合。手部的溫度或濕度,以及試片在夾具中定位不準確或角度偏斜,皆可能影響測試結果。

  • 針對大批量的試片測試,我們的專家建議使用精巧的自動化測試系統 roboTest L。該系統可自動執行多達 350 個試片的拉伸測試,並支援全天候(24/7)不間斷運作。整合在系統中的厚度測量裝置可準確且重複地測量試樣厚度。
  • 自動化測試系統 roboTest R 的功能更為進階,可讓您連接其他設備,例如試樣標記站或用於對試樣溫度進行精確控制的溫箱。
  • 為了在小批量試片的測試中也能排除操作人員的影響,ZwickRoell 的產品組合包含測試系統 ALEX簡單、精巧具成本效益,即使試片數少至 10 個亦可使用。

下載

名稱 類型 尺寸 下載
  • 產品手冊:用於塑膠及橡膠產業的試驗機及測試系統 PDF 9 MB
  • 產品資訊:lightXtens - 適用於針對高延伸率材料的非接觸式、簡易且全自動化測試 PDF 886 KB
  • 產品資訊:videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
  • 產品資訊:multiXtens II HP 延伸計 PDF 1 MB
  • 產品資訊:用於塑膠測試的 roboTest L(linear 線性型)自動化測試系統 PDF 71 KB
  • 產品資訊:用於塑膠測試的 roboTest R(polar 極點型)自動化測試系統 PDF 86 KB
  • 產品資訊:ALEX - 自動化實驗室專家 PDF 308 KB

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關於 ISO 34-1/-2 的常見問題

ISO 34-1 與 ISO 34-2 規定了測定彈性體及熱塑性彈性體「撕裂阻力(Tear resistance)」的方法。為此,需將標準化試片(條狀試片、直角形試片、新月形試片、戴夫特試片)夾持並施加拉伸負載,直到試片被撕裂為止。

ISO 34-1 提供了多種試片幾何形狀(如條狀、直角形與新月形),用以代表不同的受力情境。ISO 34-2 專門描述戴夫特(Delft)試片的撕裂強度測定。ASTM D624 則採用五種定義明確的試片幾何形狀(A–E 型),且更傾向於美國的實務慣例。由於試片形狀與測試條件不同,這些測試結果並無法直接互相換算或複製。

依據 ISO 34-1,條狀試片的抗撕裂性是指針對定義明確的試片,將以撕裂方式擴大其切口所需之力值的中位數,除以試片厚度。針對直角形試片,抗撕裂強度的計算方式是指將撕開或撕裂固定試片切口所需之最大力值除以試片厚度。

ISO 34-2 中,抗撕裂性的計算方式是將 Delft 試片撕裂過程中所測得的最大力值乘以固定標準係數 8,再除以切口旁的實際寬度與試片厚度。

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