Come operare un test di resistenza alla trazione sulla plastica secondo ASTM D638

ILASTM D638Lo standard descrive il metodo di test per la determinazione delle proprietà di trazione delle materie plastiche rinforzate e non rinforzate. Aiuta a determinare le proprietà meccaniche essenziali, tra cui stress di trazione, deformazione, modulo di trazione, resistenza alla trazione, resistenza alla trazione alla resa eresistenza alla trazionea pausa.

Cosa misura ASTM D638?

Resistenza alla trazioneLa resistenza alla trazione è la quantità di forza che può essere applicata a un materiale plastico prima che produca (si estende irreparabilmente) o rotture. Questo parametro è cruciale per capire quanta stress può resistere a un materiale prima di fallire.

Modulo di trazioneIl modulo di trazione indica quanto un materiale può deformarsi in risposta allo stress prima di cedere. Il modulo è una misura della rigidità del materiale, che rappresenta la sua capacità di resistere alla deformazione.

AllungamentoL'allungamento è l'aumento della lunghezza del calibro dopo la rottura divisa per la lunghezza del calibro originale. Una maggiore allungamento indica una maggiore duttilità, il che significa che il materiale può deformarsi in modo plastico senza rompere.

Il rapporto di PoissonIl rapporto di Poisson misura la relazione tra quanto un materiale viene allungato e quanto si infrange durante il processo di allungamento. Questo parametro è importante per comprendere il comportamento tridimensionale del materiale sotto stress.

Attrezzatura richiesta

Macchina di test universaleLa maggior parte dei test ASTM D638 vengono eseguiti su una macchina di test universale da banco. Queste macchine sono progettate per applicare una forza di trazione controllata ai campioni, misurando varie proprietà durante il processo.

Tipi di campioni

Campioni di tipo I.I campioni di tipo I, con uno spessore di 3,2 mm, sono i più comuni e sono generalmente creati attraverso lo stampaggio a iniezione. Hanno una lunghezza totale di 165 mm e una larghezza di 13 mm, con una lunghezza del calibro di 50 mm.

Campioni di tipo IV e VQuando il materiale è limitato, molti laboratori utilizzano campioni di tipo IV o V. I campioni di tipo IV hanno dimensioni simili a quelle richieste per il taglio D412 D412, mentre i campioni di tipo V sono i più piccoli, con una lunghezza del calibro di soli 0,3 pollici.

Forme "Dogbone"I campioni piatti sono tipicamente modellati, tagliati o lavorati in una forma di "osso" per garantire che la rottura si verifichi al centro del campione piuttosto che nelle aree di serraggio.

Preparazione del campione

Misurare campioniTutti i campioni devono essere misurati prima del test in conformità con ASTM D5947. I micrometri più tipici dovrebbero essere adatti per effettuare queste misurazioni, garantendo precisione e uniformità.

Usando micrometriAffinché il sistema di test visualizzi le misurazioni dello stress anziché solo le misurazioni della forza, gli operatori verranno chiesto di entrare nell'area della sezione trasversale (o spessore e larghezza) del campione, poiché lo stress viene calcolato dividendo la forza applicata per l'area trasversale del campione.

Variazione batchI campioni di fuste o lavorati devono essere misurati individualmente, ma gli operatori che utilizzano campioni a forma di iniezione devono misurare solo un singolo campione da un campione batch, a condizione che la variazione in quel campione batch sia inferiore all'1%.

Allineamento del campione

Importanza dell'allineamentoPer testare correttamente, i campioni devono essere tenuti perpendicolari ai volti della mascella e non inclinati ad angolo. Il disallineamento dei campioni può causare una variazione significativa nei risultati.

Dispositivi di allineamento del campioneUn modo per prevenire il disallineamento è usare una faccia a mascella vicina alla stessa larghezza del campione, rendendo relativamente facile regolare visivamente l'allineamento.

Prevenzione delle forze di compressioneQuando le impugnature vengono serrate sui campioni di plastica in preparazione per eseguire un test, vengono spesso applicate forze di compressione indesiderate. È importante che non siano bilanciati dopo aver inserito il campione, poiché ciò causerà la deviazione nei risultati.

Eseguire il test

Forzare la procedura di applicazioneASTM D638 viene eseguito applicando una forza di trazione a un campione e misurando varie proprietà in stress. La forza viene applicata in modo controllato e uniforme fino a quando il campione produce (rendimenti o rotture).

Velocità di provaIl test è condotto a una velocità compresa tra 1 e 500 mm/min, a seconda delle specifiche del campione e del materiale.

Analisi dei risultati

Interpretazione dei dati di forzaDopo aver eseguito il test, i dati di resistenza raccolti devono essere interpretati per determinare la resistenza alla trazione del materiale.

Calcolo del modulo di trazioneIl modulo di trazione viene calcolato in base alla deformazione del materiale sotto stress, fornendo una misura della sua rigidità.

Valutazione del rapporto di allungamento e di PoissonL'allungamento e il rapporto di Poisson sono valutati per comprendere meglio il comportamento del materiale durante la deformazione.

Suggerimenti pratici

Errori comuni da evitareEvitare errori comuni come il disallineamento del campione o l'applicazione di forze di compressione indesiderate può migliorare significativamente l'accuratezza dei risultati.

Suggerimenti per risultati accuratiAssicurarsi che tutti i campioni siano preparati e misurati correttamente e utilizzi i dispositivi di allineamento per mantenere la coerenza tra i test.