跳转到页面内容

ISO 178 | 塑料的3点弯曲试验

符合ISO 178标准的3点弯曲试验用于测定热固性塑料和热塑性塑料的弯曲性能。 本试验获得的最常见结果是弯曲模量,它是根据应力-应变曲线中的初始斜率、弯曲强度和试样失效时的弯曲应变计算得出的。 对于韧性塑料,弯曲应力通常在规定的挠度下测定。

根据ISO 178标准,3点弯曲试验中的试验装置由两个平行压头或支座和一个中心排列的载荷边缘或上压头组成,标准试样会在两个上压头之间形成小弯曲角度范围的变形。 通过测量弯曲力和挠度,可确定试样的极端纤维应力和应变,并由此以单点数据的形式计算单个测试结果。

ASTM D790标准中描述了表征塑料弯曲性能的另一种方法。

目的和特性值 运行试验 试样形状和尺寸 试验要求 试验设备 自动化选项 请求咨询

符合ISO 178标准的3点弯曲试验的目的和特性值

ISO 178ASTM D790中规定的3点弯曲试验,描述了用于刚性和半刚性塑料的经典标准表征方法。通过这些试验测定的弯曲性能对设计师、工程师和制造商来说非常重要,它们可以确保所用塑料材料满足预期应用要求。

典型的测试结果包括:

  • 弯曲模量和弯曲强度:弯曲模量是衡量材料刚度的指标,表明材料抵抗弯曲载荷的能力。弯曲强度提供了关于材料在断裂之前能够承受的最大弯曲载荷的信息。
  • 3.5 %伸长率下的应力
  • 屈服点和试样断裂处的应力和伸长率

ISO 178标准的3点弯曲试验

根据ISO 178,设置试验工具并对塑料试样进行3点弯曲试验。使用makroXtens引伸计测量弯曲应变。

符合ISO 178标准的试样形状和尺寸

根据ISO 178标准,3点弯曲试验试样取自符合ISO 20753标准的多用途试样的中间部分,用于模塑材料表征。这样可确保聚合物在与拉伸试验相同的加工条件下进行测试。

L夹具间距
l1狭窄平行部分长度/内径
l3总长度/外径
b2肩部区域的试样宽度
b1标距长度区域的试样宽度
h试样厚度

符合ISO 178标准的3点弯曲试验的试样形状和尺寸
标准 型号 注意 l3
mm
l1
mm
b2
mm
b1
mm
h
mm
L
mm
形状
ISO 20753 A1 注塑成型的
多用途试样
≥150 80±2 20±0.2 10±0.2 4.0±0.2 115±1 哑铃状试样
ISO 178 - 多用途试样的
中间部分
- ≥80 - 10±0.2 4(首选) - 圆棒试样

 

3点弯曲试验要求

  • 计算弯曲应力和应变通常考虑小挠度,但不考虑压头上的任何摩擦。正因如此,标准会将这个方法限制为只能测到弯曲应变为3.5%,对应发生6 mm挠度、试样厚度为4 mm的ISO试样。按照标准,在该范围内,可接受的计算误差仍小于测量值的1%。
  • 在弯曲试验中测量试样尺寸时要求必须万分小心。因为试样厚度会以平方的形式参与弯曲应力的计算,测量误差也是平方放大的。一个厚度为4.0 mm(标称)的试样的测量误差即使仅为0.1 mm,也会导致弯曲应力有约5%的误差。
  • 根据测试实验室的特定目标进行挠度测量。根据试验目的和复杂性,ISO 178标准中规定了各种类型的挠度测量:

 

试验类型(I-IV),按复杂性和准确性要求升序排列
试验类型 I II III IV
所需的
试验目标
仅应力/强度 应力/强度/伸长率大于1% 应力/强度/伸长率/可重复且精确的模块值 应力/强度/伸长率/正确且精确,因此更精确的模块值
挠度测量
类型
无需测量 通过横梁行程 通过横梁行程(经过合规校正) 通过挠度测量装置进行直接测量

 

  • 在最简单的情况下(I型),只需确定最大力或应力,无需进行挠度测量。
  • 如果只是要测定导致外部纤维应变大于1%(II型)的挠度值,例如3.5%弯曲屈服强度,则通过试验机的横梁行程监控器进行简单测量即可。
  • 标准中定义的III型描述了弯曲模量测量的质量保证或研发任务情况,该测量仅用于内部比较或公差监控,因此,重要的不是测量的正确性,而是良好的可重复性。在这种情况下,为了简化试验安排,可以使用试验机的横梁行程监控器和合规校正。
  • 如果想要根据IV型获得更经得起与其他测试实验室比较的精确且正确的测试结果,则必须使用符合ISO 9513标准精度等级为1的直接挠度测量方法。

可获取可靠测试结果的ZwickRoell试验机

使用testXpert按照ISO 178标准简单可靠地开始测试

使用我们的testXpert测试软件,操作员的上手过程会很快,并可立即开始测试。他们仅能看到适用于其具体职责的任务,并通过逐步指导完成符合ISO 178标准的试验

  • 所有ISO 178标准中定义的特性值和设置均包含在标准测试程序中,保证符合标准。测试软件会指导用户逐步完成试验。
  • 用户只能看到其需要执行的步骤,这些步骤通过用户管理功能来确立。
  • 符合ISO 178标准的试样尺寸通过连接千分尺和数字卡尺直接传输至测试软件,这样可节省时间并消除误差。
  • testXpert可帮助您实现最大测试效率。测试速度最多可加快30%

testXpert测试软件

保持快速、无误的总览

  • 通过标准化接口,可快速无误地从您的ERP或QS系统中读入试验任务,并在试验后传回结果。这节省了传输过程的时间,并防止错误。
  • 通过testXpert Analytics集中访问所有测试数据,可以对不同试验系列的特性值进行评估。超出ISO 178标准之外的还有:拉伸模量、弯曲模量、拉伸强度、缺口冲击强度、流动速率及其他特性值可轻松地再现和评估。
  • 使用我们的趋势分析功能,您可以通过简单的长期评估选项来识别长期偏差。

符合ISO 178标准的3点弯曲试验

除了尺寸精度,ZwickRoell高级的弯曲试验工装的一个主要特征是它可以精确地对中。两个支座必须精确地对称,并且也必须和压头精确对称。在应力-应变曲线中,角度误差可以引起曲线的突变,会导致模量计算误差明显变大。可调整的支座和设计巧妙的量规让对中变得非常容易。支座上的突起对中块可以很精确地放置试样。

ZwickRoell 3点弯曲试验套件的优点和特性

符合ISO 178标准的3点弯曲试验工装及定距仪

  • 使用ZwickRoell的弯曲试验工装,可以进行最大力高达20 kN的测试。最大挠度为36 mm。
  • 当使用定距仪设置压头跨度和对中定位块时,可以在按照ISO 178和ASTM D790标准进行测试时根据标准设置弯曲试验工装。
  • 根据适用于3点弯曲试验ISO 178标准,对于5 mm的压头和模具半径以及40 mm的压头宽度,压头间距为64 mm
  • 压头能够以精确的距离彼此对齐,还能与支撑轴对齐,并连同模具处于居中位置。
  • 按照10 mm (ISO 178)试样宽度和12.7 mm (ASTM D790)试样宽度,可以使用定距仪轻松调整并定位弯曲试验工装的对中定位块

ISO 178 - 适用于挠度测量的ZwickRoell解决方案

符合ISO 178标准的3点弯曲试验结果反映了材料性能,特别是靠近试样表面的区域。 测量的变形量大约是拉伸试验的伸长量的4倍。

  • 根据III型试验类型的挠度测量要求,ZwickRoell试验机可以使用我们的testXpert测试软件补偿试验机机架、力传感器和弯曲试验工具的变形。 这样一来,就可以通过试验机的横梁行程监控器进行非常精确的测量。 因此,试验机操作十分简便,特别是在进行质量控制时。
  • 如果对可再现性要求较高,例如对于符合ISO 178标准的IV型试验类型情况,我们推荐使用在试样底部不产生应力的引伸计。 ZwickRoell为弯曲试验提供了传感臂,可配合自动引伸计makroXtensmultiXtens使用,而不必使用拉伸传感臂。

符合ISO 178标准的3点弯曲试验的试验机机架

要按照ISO 178标准执行3点弯曲试验,可以使用我们的万能试验机zwickiLineProLineAllroundLine

符合ISO 178标准的自动3点弯曲试验

尤其是涉及到大量试样时,需要大量人员参与测试。用于塑料全自动试验的试验系统减轻了实验室工作人员日常重复任务负担,让其可以进行更复杂的工作,例如数据解释和评定、新材料评估或其他研究活动。

我们的自动试验系统roboTest NroboTest LroboTest R中的任何一个都可以用于符合ISO 178标准的自动3点弯曲测试。

我们的塑料自动试验系统比较 请求咨询

有关我们符合ISO 178标准的弯曲试验的自动试验系统的更多信息

如果您正在为每种需求寻找最佳解决方案,请联系我们的行业专家。

请联系我们的行业专家。

我们很乐意讨论您的需求。

联系我们

下载

名字 类型 尺寸 下载
  • 产品信息: 3点弯曲试验工装 PDF 246 KB
  • 行业手册: 塑料和橡胶 PDF 9 MB

您可能还对以下内容感兴趣

Standard-Compliant Measurement of Tensile and Flexural Properties on Plastics
This live demonstration will show you how to determine the tensile and flexural properties of polymers according to international standards. We will give you helpful tips on what to consider for the different standards and what is important for reliable test results.
至 Standard-Compliant Measurement of Tensile and Flexural Properties on Plastics
ASTM D790标准的3点弯曲试验
ASTM D790标准描述了刚性和半刚性塑料以及长纤维增强型纤维复合材料的3点弯曲试验。
至 ASTM D790标准的3点弯曲试验
Top