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橡胶和弹性体试验

从汽车到医疗技术与日常用品领域,橡胶和弹性体是许多行业的必要材料。精确的材料试验对于确保材料可靠地发挥其功能至关重要。

用于橡胶和弹性体试验的标准试验方法、工艺和框架参数可以参见 ISO 标准以及 ASTM、DIN、BS、NF 和 JIS 等国家标准。此类试验聚焦于使用标准试样进行材料表征,以及对轮胎、减振器、输送带、皮带、密封件和技术商品等部件进行测量。其中还包括橡胶手套或鞋底等日常用品。

物理试验旨在确保材料的质量及适用性,包括机械、热学和化学特性,以及耐久性、强度、弹性、硬度、耐磨性和环境耐受性。

试验标准 拉伸试验 撕裂扩展试验 硬度试验 其他试验 自动化 试验系统 有趣的客户案例 请求咨询

用于橡胶和弹性体的试验方法

Short description Standards
塑料 | 弹性体 | 拉伸试验 ASTM D412
橡胶和弹性体 | 撕裂扩展试验 ASTM D624
橡胶和弹性体 | 撕裂扩展试验 ISO 34-1, ISO 34-2
医疗 | 避孕套 | 撕裂强度 / 撕裂应变 ISO 4074
医疗 | 医用检查手套 | 拉伸试验 ISO 11193-1, ISO 11193-2, DIN EN 455-2
塑料 | 球压痕硬度和洛氏硬度试验 ISO 2039-1, ISO 2039-2, ASTM D785
塑料 | 邵氏硬度试验 ISO 48-4, ASTM D2240
塑料 | 国际橡胶硬度 ISO 48-2, ASTM D1415

橡胶和弹性体拉伸试验

拉伸试验是最常见的试验之一,用于测定撕裂橡胶试样所需的拉伸力。此类试验通常采用哑铃状或环形试样,可得出关于材料的诸多性能数据。

ASTM D412、ISO 37 和 DIN 53504 标准中描述了最为常用的橡胶和弹性体拉伸试验方法。

ASTM D412 - 弹性体和橡胶拉伸试验 - 弹性体哑铃状试样、试样夹具和引伸计的详细视图
塑料 | 弹性体 | 拉伸试验
ASTM D412
至 ASTM D412弹性体拉伸试验
橡胶手套测试
医疗 | 医用检查手套 | 拉伸试验
ISO 11193-1 -2,ISO 37
橡胶手套的功能安全必须保证 - ISO 37、ISO 11193-1 -2。
至 橡胶手套

橡胶和弹性体撕裂扩展试验

此类试验可确定缺口或损坏材料的特性,通常用于测量多种试样的撕裂强度或抗撕裂性,例如裤形或条状试样、直角形试样、新月形试样或德尔夫特试样。ASTM D624ISO 34 标准中对橡胶和弹性体撕裂扩展试验进行了详细描述。

ASTM D624:橡胶和弹性体撕裂扩展试验
橡胶和弹性体 | 撕裂扩展试验
ASTM D624
至 符合 ASTM D624 标准的撕裂扩展试验
ISO 34:橡胶和弹性体撕裂扩展试验
橡胶和弹性体 | 撕裂扩展试验
ISO 34
至 符合 ISO 34 标准的撕裂扩展试验

橡胶和弹性体硬度试验

测量橡胶和弹性体硬度时,通常使用 IRHD 或邵氏硬度 A 方法,在特定情况下还会使用赵氏硬度方法。ASTM D1415ISO 48-2 标准中描述了常用的 IRHD 试验方法。ASTM D2240ISO 48-4 标准中则介绍了使用硬度计测量压痕硬度以确定邵氏硬度的试验方法。

国际橡胶硬度计
塑料 | 国际橡胶硬度
ASTM D1415、ISO 48-2
至 ASTM D1415 | ISO 48-2国际橡胶硬度试验
按照 ASTM D2240 标准开展邵氏硬度试验的便携式硬度计/邵氏硬度计
塑料 | 邵氏硬度试验
ISO 48-4,ASTM D2240
至 邵氏硬度试验

橡胶和弹性体压缩试验

橡胶压缩试验可以检测材料在静态压缩载荷下的性能。其目标在于确定橡胶和弹性体在已施加压缩载荷下的机械性能。

根据 ISO 7743 标准,应对试样施加四次载荷循环。第四次施加载荷时将测量规定参考点的压缩模量。

残余压缩变形测量

压缩形变试验(DVR 试验)对于密封件至关重要。试样的厚度损失需要在规定变形条件下(可能同时伴随热暴露)达到特定时间后测量。

压缩变形的测定方法可参见以下标准:

  • DIN ISO 815-1 压缩变形测定 - 第 1 部分:环境温度或高温试验
  • DIN ISO 815-2 压缩变形测定 - 第 2 部分:低温试验
  • ASTM D395 橡胶性能标准试验方法——压缩形变
  • ASTM D1229 橡胶性能标准试验方法——低温下的压缩形变

橡胶和弹性体剪切试验

剪切性能通常使用双边搭接剪切强度试验进行测量,有时也会使用“四板剪切”方法(需要剪切四个橡胶块)。多次施加循环载荷后,即可测得剪切模量。

ISO 1827 标准中描述了“与刚性板剪切模量和粘合强度的测定——四板剪切法”。

橡胶和弹性体磨损试验

此类试验具有可再现性。测试时,首先应在规定条件下对弹性体标块进行称重,确定其磨损程度。然后以弹性体标块为基准描述已测橡胶试样的测试结果。

回弹性测试

此类试验旨在简单快速地测量材料弹性。弹性高达 100% 的材料会储存外力所提供的能量,并在外力施加停止时立即释放这些能量。相比之下,塑性高达 100% 的材料则会完全吸收外力所提供的能量。这些特性可用于测量回弹性。

ISO 4662DIN 53512ASTM D1054 标准中对回弹性测量进行了详细描述。ZwickRoell 为此类试验提供适用的回弹仪

减振器和轴承试验

阻尼元件广泛应用于汽车制造领域。它们由弹性体制成,通常连接至金属安装件。测量其黏弹性能时,需要使用电液伺服试验机在多种频率和温度范围内进行试验。静态试验机则用于模拟最大载荷与变形条件,或用于在实验室中再现特定的使用场景。

轮胎试验

橡胶、纺织衬垫、轮胎帘线和钢带等轮胎部件均采用传统方法单独进行测试。橡胶与金属或纺织帘线之间的粘合强度对于轮胎的耐久性和质量至关重要。该性能可通过拉拔试验及粘合试验进行测量。行驶状态需要在整胎上进行测试,测试时既可采用静态方式测量复杂载荷下的轮胎变形,也可采用循环动态方式。

车轮、轮毂以及轮胎
ZwickRoell针对轮胎的每个部件 - 轮毂、轮胎以及刹车,都提供了独立的测试解决方案。
至 车轮、轮毂以及轮胎

密封件试验

密封条必须在长时间内可靠地发挥特定功能。ZwickRoell 可为此提供必要的标准试验工具,并支持定制适用于不同型材的专用工具。就复杂的密封条而言,了解其在载荷下的变形行为对于开发过程至关重要。

此时便需要用到 ZwickRoell 的高级视频捕捉装置:
系统使用网络摄像头、摄像机或光学引伸计 videoXtens 在试验过程中同步录制视频序列。集成的硬件同步功能可确保测量数据与视频图像之间保持精确同步。播放视频时,曲线图中将显示对应的测量点。

橡胶和弹性体自动化试验

橡胶和弹性体试验(例如拉伸试验和撕裂扩展试验)也可以实现自动化,即通过全自动上样系统执行测试。自动试验系统主要适用于需要测试大量试样或消除人工操作影响的场景。人手温度或湿度以及试样在夹具中位置偏移或倾斜均会影响测试结果。

  • 紧凑型全自动试验系统 roboTest L 可自主测试多达 350 份试样。系统中集成的厚度测量设备能够精确且一致地测量试样厚度。试样抓爪将试样放置在试验机中,并按照 ISO 37 / DIN 53504 标准自动开始执行拉伸试验。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。
  • 全自动试验系统 roboTest R 更为复杂,可通过连接其他设备(如试样标记装置、对中装置或环境试验箱等)对试样温度进行精确调节。
  • 为了消除人工操作对小型试样序列(1+2/S1+S2 型)的影响,ZwickRoell 打造了试验系统 ALEX简单、紧凑、高性价比,可处理最低仅含 10 个试样的试验序列

ZwickRoell 的橡胶或弹性体试验机

我们的橡胶和弹性体试验机设计用于满足橡胶和弹性体试验的特殊要求,可执行多种机械试验:

  • 用于静态应用的机电试验机(例如zwickiLineProLineAllroundLine)专为执行拉伸、压缩和撕裂扩展试验而设计
  • 电子动态疲劳试验机(例如 LTM)采用线性马达技术,可用于 DMA 试验
  • 电液伺服试验机配备可承受额定载荷的高刚度机架。此类设备能够快速、精确地采集数据并智能控制所有载荷序列,可用于在振荡载荷下测定材料性能(例如 DMA 试验)
  • 安装在静态和动态试验机上的环境试验箱 可将试验标准温度范围拓宽至 -70°C 到 +250°C。加热和冷却系统分别使用电力和液氮供能。
  • 硬度试验机用于根据邵氏方法和 IRHD 方法测量材料硬度
  • 回弹试验机用于测量材料弹性
  • 冲床用于制备哑铃状或环形试样
  • 自动试验系统(例如 roboTest LroboTest R 或 试验系统 ALEX)用于自动测试大量试样

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