ASTM D638 является наиболее распространенным стандартом тестирования для определения растягивающих свойств армированных и неармированных пластмассы. Поскольку использование пластиков находится на рекордно высоком уровне, крайне важно, чтобы производители могли правильно измерить механическую прочность своих материалов. Это руководство предназначено для того, чтобы познакомить вас с основными элементами пластикового испытания ASTM D638, включая обзор оборудования, программного обеспечения и необходимых образцов. Тем не менее, любой, кто планирует провести тестирование ASTM D638, не должен считать это руководство адекватной заменой для чтения всего стандарта.

ASTM D638 выполняется путем применения растягивающей силы к образцу образца и измерения различных свойств образца под напряжением. Он проводится на универсальной тестировании (также называемой машиной для испытаний на растяжение) со скоростями растяжения в диапазоне от 1 до 500 мм/мин, пока образец не удастся (выходы или разрывы). Хотя ASTM D638 измеряет множество различных растягивающих свойств, следующие являются наиболее распространенными:
Прочность на растяжение - количество силы, которое может быть приложено к пластике, прежде чем он даст (непоправимо растягивается) или разрывается.
Модуль растяжения - сколько материал может деформировать (растягиваться) в ответ на стресс, прежде чем он приходит. Модуль - это измерение жесткости материала.
Удлинение - увеличение длины датчика после разрыва, разделенное на исходную длину датчика. Большее удлинение указывает на более высокую пластичность.
Соотношение Пуассона - измерение взаимосвязи между тем, как далеко растягивается материал и тем, насколько он становится тонким во время процесса растяжения.
Существует много различных методов испытаний для различных типов пластмасс. ASTM D638 относится только к жестким пластиковым образцам от 1,00 мм до 14 мм толщиной. Если ваш образец представляет собой лист или пленку толщиной менее 1,00 мм, его следует проверить до ASTM D882. Несмотря на то, что он дает аналогичные результаты с ISO 527-2, ASTM D638 не считается технически эквивалентным из-за различий в размере образца и требованиях к тестированию. В то время как некоторые крупные многонациональные производители тестируют как на ASTM D638, так и в ISO 527-2, большинство наших клиентов демонстрируют предпочтение одному стандарту или другому на основе их географического положения. Североамериканские производители обычно проверяют ASTM D638, в то время как в Европе и в Азии в основном проверяют ISO 527-2. Клиенты в Китае в равной степени тестируют ASTM D638 и ISO 527-2. Все эти методы испытаний можно найти в модулях BlueHill® Universal Applications, которые представляют собой предварительно сконфигурированные шаблоны методов для самых популярных стандартов ASTM и ISO.
Большинство тестирования ASTM D638 выполняются на столешнике универсального тестирования. Система 5 кН или 10 кН (1125 или 2250 фунтов) встречается наиболее распространенной, но по мере увеличения прочности пластмассы и композитов, таких как единицы более высокой емкости - такие как системы 30 кН или 50 кН - могут потребоваться.
Важно, чтобы образцы надежно удерживались внутри растягивающей машины. Пневматические ручки боковых действий с зубчатыми лицами для челюсти часто являются лучшими захватами для удержания жестких пластиков. При пневматических захватах сила захвата поддерживается давлением воздуха, которое остается постоянным, даже если толщина образца значительно изменяется во время теста. Для сил старше 10 кН, как правило, только с усиленными материалами, предпочтительны ручные зацепления на клин.
Существует пять допустимых типов образцов для ASTM D638, которые различаются по размеру в зависимости от толщины образца и количества доступного материала. Наиболее часто используются образцы типа I, которые имеют толщину 3,2 мм и обычно создаются с помощью литья под давлением. Образцы типа I имеют общую длину 165 мм, а ширина 13 мм - длина датчика 50 мм. Плоские образцы, как правило, формируются, вырезаны или обрабатываются в форму «собачья кости» или «гантели», что гарантирует, что разрыв происходит в центре образца, а не в зонах зажима. В дополнение к плоским образцам, ASTM D638 также позволяет проверять жесткие трубки и стержни, оба из которых также должны быть обработаны в форму собачьей кости. В тех случаях, когда материал ограничен, многие лаборатории будут использовать образцы типа IV или типа V. Размеры, необходимые для образцов типа IV, такие же, как и для того, что требуется для ASTM D412 DIM CUT C, что означает, что может использоваться один и тот же вырезка. Образцы типа V являются самыми маленькими, с длиной калибра всего 0,3 дюйма.
Все образцы должны быть измерены перед тестированием в соответствии с ASTM D5947. Большинство типичных микрометров должны быть подходящими для выполнения этих измерений. Чтобы испытательная система демонстрировала измерения напряжения, а не просто измерения силы, операторам будет предложено ввести площадь поперечного сечения (или толщину и ширину) образца, потому что напряжение = область силы / поперечного сечения (это показано в единицах PSI, PA, KPA, GPA и т. Д.).
Образцы, вырезанные или обработанные или обрабатываемые, должны измеряться индивидуально, но операторы, использующие литые образцы, должны измерить только одну выборку с участка образца, предоставляя изменение в этом участке образца, оказалось, составляет менее 1%. Инъекционные формованные образцы часто производятся под углом черновика вместо того, чтобы быть идеально квадратными, что необходимо учитывать при измерении образца. Всегда убедитесь, что измерения ширины проводятся в центре угла навыка.
Функция устройства измерения автоматического образца в Bluehill Universal позволяет операторам подключать до двух микрометров или устройств измерения к компьютеру и вводить данные непосредственно в программное обеспечение. Это устраняет шансы на ошибки ввода и повышает эффективность.
Чтобы правильно проверить, образцы должны удерживаться перпендикулярно граням челюсти, а не наклонены на угол. Образец смещения может вызвать серьезные различия в результатах, и необходимо принять надлежащую помощь, чтобы гарантировать, что все образцы выровняются последовательно для каждого теста. Одним из способов устранения смещения является использование челюсти, которое находится близко к той же ширине, что и ваш образец, что делает его относительно простым для визуальной регулировки выравнивания. Но самый простой способ предотвратить смещение - это использовать устройство выравнивания образца, которое подкрепляется непосредственно на тела сцепления. Это простая полоса, которая обеспечивает регулируемую точку остановки, поэтому операторы могут легко сказать, что их образец был правильно выровнен.
Когда захваты затягиваются на пластиковые образцы при подготовке к проведению теста, часто применяются нежелательные силы сжатия. Эти силы, хотя и мельчайшие, могут мешать результатам испытаний, если они не обработаны должным образом: важно, чтобы они не были сбалансированы после вставки образца, так как это приведет к смещению в результатах. Универсальное программное обеспечение Bluehill может быть запрограммировано на нормализацию сил по нескольким образцам и удалению любых провисаний или сил сжатия, обеспечивая последовательные результаты между образцами. На универсальных тестовых машинах серии 6800 мы также рекомендуем использовать защиту образца, которая предназначена для предотвращения повреждения образца или системы во время фазы настройки теста, прежде чем будут определены эксплуатационные пределы испытания. При включении образец защита автоматически корректирует перекрестную головку, чтобы сохранить нежелательные силы под определенным пределом.
Модуль эластичности - сколько образец растягивается или деформируется в ответ на растягивающую силу - является одним из наиболее важных типов данных, собранных ASTM D638 Plastic Testing. Пользователям нужно подходящее устройство измерения деформации - разгибатель - для сбора этих данных. Экстенсметра для модуля измерения должен соответствовать классу ASTM E83 B-2.
В зависимости от потребностей вашей лаборатории доступны несколько вариантов экстензометра. Самый простой тип-это экстензометр серии с фиксированной длина 2630. Оператор должен закрепить это непосредственно на образец в начале каждого теста и удалить его после того, как образец даст или до того, как образец разорвался. Если тестирование на POI0
При представлении результатов испытаний важно убедиться, что термины будут должным образом определены, чтобы обеспечить соответствие стандарту и облегчить сравнение данных между различными лабораториями. Наиболее распространенной ошибкой в ​​отчетности данных является сообщать о значениях деформации с использованием неверного источника (разги он вместо перекрестной головы), что может привести к совершенно разным результатам.
Стандарты тестирования пластмасс относятся к термину, называемому номинальным деформацией, который определяется по -разному в зависимости от того, какой метод испытаний используется. Для ASTM D638 номинальная деформация определяется как деформация, измеренная при смещении перекрестки, а не от экстензометра. Это связано с тем, что пластик не ломается однородно, а напряжение часто фокусируется на непропорционально небольшой части образца, свойство, называемое «Necking». Для любых материалов, которые шеи или имеют точку урожайности, процентное удлинение при разрыве не может быть сообщено через экстензометр, так как шейки может происходить вне длины датчика разгибателя. Поэтому номинальная деформация должна использоваться для сообщений о процентном удлинении в любых моментах после урожайности. Использование экстензометр для деформации при разрыве является приемлемым только в том случае, если штамм является однородным на протяжении всего образца и не демонстрирует обнаружения или урожайности.
Пластики, которые демонстрируют различные поведения, могут потребовать использования различных расчетов модуля для надлежащего захвата упругих части теста. Большинство современных программного обеспечения для тестирования позволяет настраивать расчеты модуля. Понимание того, как рассчитывается модуль, имеет решающее значение для обеспечения согласованности в результатах.
Для материала, который не демонстрирует истинную линейную часть, обычно рекомендуется секущий модуль, создавая линию модуля между нулем и любой пользовательской точкой на кривой. Расчеты модуля сегмента образуют наилучшую строчку между указанной начальной и конечной точкой и выполняют наименьшее количество квадратов. Чаще всего используется расчет модуля Янга, определяющий уклон в ряде регионов и сообщает о самом крутом склоне с помощью наименьшей квадратной подгонки. Bluehill Universal позволяет пользователям определять ряд регионов или использовать расчет модуля автоматического Янга.
Для лабораторий с потребностями в больших объемах тестирования можно сделать несколько модификаций на настройке растягивающей машины, чтобы ускорить процесс тестирования и увеличить пропускную способность, вплоть до полностью автоматизированных тестовых систем. Полностью автоматизированные системы предназначены для включения измерения образцов, загрузки образцов, тестирования и удаления, и могут работать в течение нескольких часов без взаимодействия с оператором. Эти системы помогают уменьшить изменчивость из -за человеческой ошибки и могут быть оставлены после окончания смены, чтобы продолжить получение результатов, когда операторы возвращаются домой.