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ASTM D638:塑料拉伸性能

ASTM D638标准描述了测定增强和非增强塑料拉伸性能的试验方法。 它有助于测定基本的机械性能,包括拉伸应力、应变、拉伸模量、拉伸强度、屈服拉伸强度和断裂拉伸强度。

ASTM D638标准包含有关试样形状和试样尺寸、试验程序(包括环境条件)以及相应试验机和引伸计精度要求的信息。 以下信息提供了全面的概述。 但是,为了确保拉伸试验的执行符合ASTM D638标准,必须参考完整标准

虽然 ASTM D638 标准与其对应的 ISO 标准 ISO 527-1 / ISO 527-2 在技术上等效,但它们并不能提供完全可比较的结果,因为试样形状、试验程序和结果的测定在某些方面有所不同。ASTM D882ISO 527-3 标准描述了对厚度不足 1 mm 的塑料薄膜和薄板进行拉伸测试的要求。

ISO与ASTM ASTM拉伸试验标准的比较目标与特性值试样和尺寸运行试验试验设备环境条件自动化常见问题解答下载

ASTM D638标准的适用试验设备

ZwickRoell为符合ASTM D638标准的试验提供了各种试验系统和附件:

根据ASTM D638标准进行试验之前先测量试样

除了试样形状外,ASTM D638标准还描述了测量试样尺寸时必须采用的精度。

  • 可以使用卡尺、千分尺或横截面测量设备测定塑料试样的宽度
  • 塑料试样的厚度使用千分尺或横截面测量设备来测定
  • 测量力介于5和15 N之间,测量表面为圆平面,通常直径为6.35 mm (6.5 mm)。 其他接触元件也可以
  • 测量在试样中心和标距长度范围内进行。 注塑试样在标距长度中心的5 mm范围内进行测量。
  • 厚度测量误差为0.1 mm,误差率为2.5%!

ASTM D638标准的试验机

若要根据ASTM D638标准执行拉伸试验,可以使用我们的万能试验机系列,包括zwickiLineProLineAllroundLine系列。 典型试验机具有10 kN的标称载荷。 它允许用I型试样测量略低于250 Mpa的拉伸强度,这对于非增强塑料来说通常已足够。 通过选择相应的力传感器来适应较低的力。 对于较大的力,我们提供高标称载荷的试验机机架。

ASTM D638标准要求测量值的测量精度为±1%。 在力传感器的整个测量范围内,通过符合ASTM E4标准的标定对该要求进行验证。 因此,力测量系统的质量通过测量范围的宽度进行限定,在该测量范围内可以达到精度要求。 ZwickRoell试验机可以从其测量范围的1/1000开始达到ASTM E4要求的测量精度。 这意味着可以用同样的测试设定,不用重新设置仪器就可测量很多材料的模量和拉伸应力的值。

用于根据ASTM D638标准进行试验的试样夹具

根据ASTM D638标准进行试验时,试样必须牢牢固定在拉伸试验机中,不得滑动,同时确保试样不会因夹持力过大而损坏。

试样夹具应用不同的工作原理:

气动夹具

  • 一键闭合功能
  • 可使横梁速度直接且无滑移地传递到试样中,从而确保试验期间的应变速率非常恒定且可重现
  • 夹持力可精确调节
  • 应用范围广泛,适用于软质和硬质聚合物
  • 如果要求测试结果可高度再现,或者要测试大不相同的材料,或者每天必须进行大量的试验,则建议使用。
  • 需要与自动上样系统结合使用

螺纹夹具

  • 通过螺纹运动手动闭合
  • 横梁速度直接且无滑移地传递到试样中,从而确保试验期间的应变速率非常恒定且可重现
  • 应用范围广泛,从半刚性到刚性塑料均可
  • 适用于对测试结果有高可再现性要求的试验

楔形夹具

  • 通过移动操纵杆手动闭合
  • 非常适合频繁的测试
  • 在拉伸试验期间,横梁运动通过楔效应施加夹持力,降低试样上的应变速率,这反过来又会对测试结果产生影响
  • 适用于对其他实验室测量值的再现性要求较低的内部QA任务

楔形螺纹夹具

  • 螺纹、楔形件结合的原理;夹面通过螺纹运动手动闭合,在测试过程中通过楔形动作施加夹持力
  • 用于在需要测试厚度超过30mm的不同试样且不更换楔形夹面的情况

适用于ASTM D638标准的ZwickRoell引伸计

根据您的要求,ZwickRoell提供了各种引伸计,其中大多数符合ASTM E83标准的B-2级精度:

  • 非接触式 videoXtens 引伸计用于高分辨率、高精度的光学非接触式测量。videoXtens 的测量范围很宽,超过 100%,从模量测量到试样应变均可实现,且可自连接到试样上。您可以选择集成横向应变测量并使用温度控制装置。
  • makroXtens 用于极高分辨率和精度的机械探测测量。makroXtens 的测量范围很宽,超过 100%,从模量测量到试样应变均可实现,且可自连接到试样上。可以进行测量直至试样断裂,而无需拆除传感器臂。您可以选择集成横向应变测量并使用环境试验箱
  • multiXtens将拉伸模量的测量与直至试样断裂的高应变测量相结合。 此外,其行程范围非常大,最高可达740 mm。它可以用于测试大不相同的材料,例如试样伸长率非常大的脆性塑料和弹性体。
  • 手动连接的夹持式引伸计用于极高分辨率和精度的机械探测测量。试验前,操作员将引伸计连接到试样上,一旦达到最大测量位移或试样将要断裂,再次手动移除引伸计。根据型号,您可以获得大约 2 mm 至 25 mm 左右的测量范围。
  • 机械长量程引伸计用于测量中等至较大试样应变,适用于屈服伸长率和断裂伸长率。试样自动连接,并且可以在不移除传感器臂的情况下进行测量,直到试样断裂。
  • 光学长量程引伸计用于通过跟踪反光标距标记来测量中等到较大试样应变,适用于屈服伸长率和断裂伸长率。可自动连接到试样上,标记距离的测量也是自动进行的;试样断裂之前一直进行测量。

更多关于引伸计的信息

拉伸试验按照ASTM D638,环境试验箱温度-80 °C至+250 °C

在环境试验箱中-80 °C至+250 °C温度范围内进行塑料测试

在要求温度下(ASTM D638),使用makroXtens引伸计对塑料、橡胶、弹性体和纤维增强复合材料进行材料和部件测试。

在同一时间段内进行更多试验:提高了塑料实验室的试样测试效率

对于符合ASTM D638标准的拉伸试验,事实证明,自动化解决方案值得拥有(从每天10个试样开始)。 我们的roboTest N测试助手承担简单的抓放任务,并在测试实验室提供经济高效的支持。

对于有着高测试要求的实验室,推荐使用我们的全自动试验系统 roboTest L。我们的大批量塑料测试工作台可容纳 450 个试样。它根据 ASTM D638 标准自主进行试样横截面测量和拉伸试验。试验结束后,独立的废料机械手会清除试样夹具中的试样废料。

其他试样形状其他试验方法对于我们的自动试验系统来说也没有问题。 自动试验系统roboTest R更为复杂,允许您连接第二台或第三台试验机,以及其他设备,如对中装置或温度范围从-80°C到+360°C的环境试验箱。这不仅提高了试样测试效率,还为您提供并行执行不同试验的选项,从而快速获得可靠的测试结果。

roboTest N roboTest L roboTest R 为什么要自动化? 联系我们

符合ASTM D638标准的试验程序:立即使用testXpert开始测试

通过我们的testXpert测试软件可按照ASTM D638标准执行试验:

拉伸试验是塑料和聚合物机械测试中最常执行的试验之一。 符合标准的程序在ASTM D638标准中有详细介绍。 分步说明消除了阅读所有标准页面的必要,并展示了在100%合规的情况下执行试验是多么容易。

符合ASTM D638标准的简单高效测试还能保证新员工快速上手:

  • ASTM D638标准中定义的所有特性值和参数均已保存在ASTM D638标准测试程序中。 标准符合性得到了保证,并且为您免去研究标准这一耗时的任务。
  • 用户可通过逐步指导完成试验。 他们在屏幕上只能看到那些适用于其具体职责的任务,这可通过用户管理功能实现。 这确保了新员工能快速上手。 所有用户均按照ASTM D638标准可靠地执行试验 - 不会有任何步骤遗漏。
  • 通过连接外围设备可达到最大测试效率: 可将千分尺上的试样尺寸直接发送到测试软件,从而为您节省时间并避免输入错误。

testXpert测试软件 使用testXpert分6步运行试验

有关ASTM D638的常见问题

对于脆性塑料和不显示屈服点的塑料,断裂应变直接用机械式或非接触式测量引伸计测量。对于确实存在屈服点的热塑性塑料,断裂时的标称应变通过试验机牵引夹具的行程来测量。

拉伸强度是试样在拉伸试验期间能够达到的最高拉伸应力。这种拉伸强度可以发生在屈服点,在这种情况下,它被称为屈服点拉伸强度。如果拉伸强度产生后不久,试样就失效了,则称为断裂拉伸强度。

ASTM E132标准规定了在环境温度下测量泊松比的适用试验方法。 然而,对于非增强塑料,泊松比的固定值通常可以用于计算,因为它基本上恒定。

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  • 行业手册: 塑料和橡胶 PDF 9 MB
  • 产品信息: 气动夹具,Fmax 10 kN/20 kN PDF 2 MB
  • 产品信息: 螺纹夹具,Fmax 5 kN/10 kN PDF 485 KB
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