Polimerų tempimo bandymai: kaip ASTM D638 užtikrina tikslų medžiagų eksploatacinių savybių įvertinimą

Įvadas

Polimerų tempimo bandymai yra labai svarbus procesas, naudojamas plastikinių medžiagų mechaninėms savybėms įvertinti. Šis bandymas yra labai svarbus nustatant, kaip polimeras veiks veikiamas įtempių ir deformacijų, ir suteikia vertingų žinių apie jo ilgaamžiškumą ir bendrą stiprumą. Polimerų bandymams naudojami įvairūs standartai, ASTM D638 yra vienas iš labiausiai pripažintų plastikų tempimo savybių vertinimo metodų.

Šiame straipsnyje bus nagrinėjama polimerų tempimo bandymai, daugiausia dėmesio skiriant ASTM D638 standartas, kuris paprastai naudojamas tokioms savybėms kaip takumo riba, atsparumas tempimui, o bendras plastikų tempimo savybės.

---

Kas yra polimerų tempimo bandymas?

Tempimo bandymas - tai procesas, kurio metu vienašė jėga veikia medžiagą, paprastai plastiko pavyzdys, kol jis sugenda (sulūžta arba deformuojasi). Šio bandymo tikslas - įvertinti, kaip medžiaga elgiasi veikiama įtempių ir deformacijų, ir išmatuoti jos gebėjimą išsitempti arba atsispirti pailgėjimui prieš nutrūkimą.

Pagrindiniai parametrai, išmatuoti tempimo bandymai įtraukti:

Pailgėjimas pertrūkio metu: Procentinis ilgio padidėjimas, kurį medžiaga gali atlaikyti prieš nutrūkdama, rodantis jos plastiškumą ir gebėjimą išsitempti be pažeidimų.

Tempimo stiprumas: Didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti be gedimo. Ši savybė labai svarbi nustatant, kaip medžiaga elgsis veikiama išorinių jėgų realiame gyvenime.

Derlingumo stipris: Įtempių dydis, kurį medžiaga gali atlaikyti, kol pradeda plastiškai deformuotis. Ši savybė ypač svarbi užtikrinant, kad medžiaga išlaikytų savo struktūrinį vientisumą esant įtempiams.

---

ASTM D638: polimerų tempimo bandymų standartas

ASTM D638 tai standartinis bandymo metodas, naudojamas plastikinių medžiagų tempimo savybėms nustatyti. Šis standartas konkrečiai taikomas bandymams su hantelio formos pavyzdžiai ir armuotų plastikų, esant kontroliuojamoms sąlygoms, tokioms kaip temperatūra, drėgmė ir bandymo mašinos greitis.

Pagrindiniai ASTM D638 standarto aspektai

Bandiniai: Bandymas paprastai atliekamas su bandiniais, kurie yra hantelio formos arba kitų tinkamų formų, priklausomai nuo medžiagos. Standarte taip pat nurodomi bandinio matmenys ir storis, kad būtų užtikrinti vienodi rezultatai.

Bandymo sąlygos: Pagal ASTM D638 standartą reikalaujama, kad bandymų aplinka, įskaitant temperatūrą ir drėgmę, būtų kontroliuojama. Taip užtikrinama, kad rezultatai būtų tikslūs ir kad medžiaga būtų vertinama kuo tikroviškesnėmis sąlygomis.

Bandymų mašina: Bandymas atliekamas naudojant pastovaus kryžminio judėjimo greičio bandymų mašiną, kuri įtempia bandinį tol, kol jis lūžta. Šią mašiną reikia sukalibruoti, kad būtų užtikrintas tinkamas tempimo stiprumo bandymas rezultatai.

Testavimo greitis: Didelę reikšmę rezultatams turi medžiagos traukimo greitis. ASTM D638 standarte nurodyti bandymų greičiai įvairių tipų polimerams ir bandinių storiams.

---

Plėtros stiprio ir tempimo stiprio svarba atliekant polimerų bandymus

Tempimo stiprumo bandymas: Vienas iš pagrindinių matavimų polimerų tempimo bandymai yra atsparumas tempimui, kuris nurodo didžiausią įtempį, kurį medžiaga gali atlaikyti prieš trūkdama. Ši vertė yra labai svarbi nustatant, kaip polimeras veiks veikiamas apkrovos realiomis sąlygomis.

Derlingumo stipris: takumo riba yra dar vienas svarbus veiksnys, rodantis įtempių, kuriuos polimeras gali atlaikyti, kol jis visam laikui deformuojasi, dydį. Suprasti šią savybę labai svarbu, norint užtikrinti, kad medžiaga išlaikytų savo struktūrinį vientisumą veikiama streso.

Pailgėjimas pertrūkio metu: Atliekant tempimo bandymus taip pat gaunama duomenų apie pailgėjimas lūžio metu, kuris nurodo, kiek medžiaga gali išsitempti, kol įtrūksta. Tai pagrindinis veiksnys, padedantis suprasti polimerų lankstumą ir tąsumą.

---

Polimerų tempimo savybių supratimas

1. Tempimo stiprumas

The atsparumas tempimui polimero yra didžiausias įtempimas, kurį jis gali atlaikyti tempimo metu. Ši savybė ypač svarbi medžiagoms, naudojamoms inžinerinės programos kur medžiaga bus veikiama išorinių jėgų.

Pavyzdžiui, pakavimo medžiagoms, automobilių komponentams ir medicinos prietaisams dažnai reikia didelio tempimo stiprio plastikų, kad jie atlaikytų mechaninę apkrovą naudojimo, tvarkymo ir transportavimo metu.

2. Derlingumo stipris

The takumo riba yra taškas, kuriame polimeras pradeda nuolat deformuotis. Peržengus šį tašką, pašalinus jėgą medžiaga nebegrįžta į pradinę formą.

Praktinis pritaikymas, takumo riba svarbu, nes medžiagos, veikiamos įtempių, esančių arti šio taško arba už jo ribų, gali patirti nuolatinę deformaciją, kuri gali pažeisti medžiagos struktūrinį vientisumą. Pavyzdžiui, pakuočių gamyboje takumo riba yra labai svarbi, kad tara išlaikytų savo formą veikiama turinio svorio.

3. Pailgėjimas pertrūkio metu

Pailgėjimas pertrūkio metu matuoja, kiek polimeras gali išsitempti prieš nutrūkdamas. Didesnis pailgėjimas nutrūkimo momentu rodo, kad medžiaga yra lankstesnė, o tai gali būti naudinga tais atvejais, kai reikia lankstumo ir tamprumo, pvz., ruošiant tempiamąsias plėveles ir medicininius vamzdelius.

Nors atsparumas tempimui yra labai svarbus struktūriniam vientisumui, pailgėjimas lūžio metu padeda nustatyti, kiek medžiaga gali išsitempti, kol suges, ir suteikia svarbių duomenų apie jos plastiškumas ir atsparumas.

Polimerų tempimo bandymų taikymas

1. Pakavimo pramonė

Pakuotėje, polimerų tempimo bandymai padeda nustatyti stiprumo ir ilgaamžiškumas medžiagų, pavyzdžiui, plastikinių plėvelių, butelių ir taros. Atliekant šiuos bandymus užtikrinama, kad medžiaga atlaikytų mechaninį poveikį transportuojant, sandėliuojant ir tvarkant, tačiau išliktų vientisa.

Pavyzdžiui, maisto produktų pakuotėms naudojamos plastikinės plėvelės turi būti atsparios pradūrimams ir plyšimams, o buteliai turi atlaikyti vidinį spaudimą ir išorines jėgas. Tempimo bandymas užtikrina, kad šios medžiagos atitiktų konkrečias veiklos standartai prieš pradedant masinę gamybą.

2. Medicinos prietaisai ir vaistai

Medicinos prietaisų ir vaistų pakuočių medžiagos turi būti ne tik tvirtos, bet ir saugios bei patikimos. . takumo riba ir atsparumas tempimui šiose srityse naudojamų polimerų padeda užtikrinti, kad jie nesutrūkinėtų ir nesideformuotų įprastai juos tvarkant ar veikiant įtempiams.

Pavyzdžiui, medicininės pakavimo medžiagos pavyzdžiui, IV maišeliai ir švirkštai turi išlaikyti vientisumą, atlaikydami spaudimą ar mechaninį poveikį naudojimo metu, kad vaistai išliktų saugūs ir sterilūs.

3. Automobilių ir kosmoso pramonė

Automobilių ir kosmoso pramonėje polimerų tempimo savybės yra labai svarbūs siekiant užtikrinti, kad detalės atlaikytų didelę apkrovą ir nesugestų. Pavyzdžiui, polimeriniai kompozitai naudojami transporto priemonių kėbuluose ar kosminėse konstrukcijose, turi atlaikyti apkrovas, smūgius ir ilgalaikę mechaninę apkrovą.

---

Išvada

Polimerų tempimo bandymai yra labai svarbus medžiagų mokslo ir kokybės kontrolės aspektas. Naudojant ASTM D638, gamintojai gali tiksliai įvertinti atsparumas tempimui, takumo riba, ir pailgėjimas lūžio metu polimerinių medžiagų, užtikrinant, kad jos atitiktų įvairioms reikmėms taikomus eksploatacinius reikalavimus.

Nesvarbu, ar pakuotės, medicinos prietaisai, arba automobilių inžinerija, suprasti tempimo savybės polimerai yra labai svarbūs kuriant patvarias, saugias ir tinkamas naudoti medžiagas. Tinkamai tempimo bandymo įranga, pvz. "Cell Instruments" tempimo testeriai, galite užtikrinti savo produktų nuoseklumą ir patikimumą, padėti išlaikyti aukštus standartus ir atitikti teisės aktų reikalavimus.

---

DUK

1.Koks yra polimero tempimo stipris?

Tempimo stiprumas polimero įtempimas reiškia didžiausią įtempimą, kurį medžiaga gali atlaikyti tempiama, kol nutrūksta. Ši savybė labai svarbi užtikrinant polimerų mechaninį atsparumą įvairiose srityse, pvz., pakuočių, automobilių dalių ir medicinos prietaisų gamyboje.

2.Kam taikomas ASTM D638 bandymų metodas?

The ASTM D638 standartinis bandymo metodas taikomas daugumai polimerinių medžiagų, įskaitant plėveles, plastikus, gumas ir kompozitus. Juo matuojama atsparumas tempimui, takumo riba, ir pailgėjimas lūžio metu medžiagų, todėl jis labai svarbus kokybės kontrolei, inžineriniam projektavimui ir medžiagų kūrimui.

3.Kodėl reikia atlikti tempimo bandymus?

Tempimo bandymas padeda nustatyti, kaip medžiagos elgiasi veikiamos streso, ir yra naudojamas vertinant jų veikimą realiomis sąlygomis. Matuojant savybes, pvz. tamprumo modulis, išeigos taškas, ir didžiausias tempimo stipris, tempimo bandymai užtikrina, kad medžiagos atitiktų konstrukcijos ir eksploatacinių savybių reikalavimus.

4.Kuo skiriasi takumo riba nuo tempimo stiprio?

Plėtros stipris reiškia didžiausią įtempį, kurį medžiaga gali atlaikyti be nuolatinės deformacijos, o atsparumas tempimui tai didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti, kol įtrūksta. Kitaip tariant, takumo riba žymi tašką, kuriame medžiaga pradeda deformuotis, o tempimo riba - tašką, kuriame ji lūžta.

5.Kaip pasirinkti tinkamą tempimo bandymo mašiną?

Renkantis tempimo bandymo mašiną, svarbu pasirinkti tokią, kuri atitiktų medžiagos savybes ir bandymo reikalavimus. Lanksčioms medžiagoms, pavyzdžiui, plėvelėms, idealiai tinka didelio tikslumo, mažos apkrovos bandymų aparatas. Storesniems ar standesniems polimerams būtina mašina, pasižyminti didesne apkrova ir tiksliu valdymu. Užtikrinant, kad mašina atitiktų standartus, pvz. ASTM D638 yra svarbiausia norint gauti patikimus rezultatus.