الدليل النهائي لاختبار المرونة ASTM D790 للبلاستيك
ASTM D790 هي طريقة اختبار لتحديد خصائص الانحناء (الانحناء) للبلاستيك المقوى وغير المقوى، والمركبات ذات المعامل العالي، ومواد العزل الكهربائي. تم تصميم هذا الدليل لتعريفك بالعناصر الأساسية لاختبار الانحناء ASTM D790، وسيقدم نظرة عامة على معدات الاختبار والبرمجيات والعينات المطلوبة. ومع ذلك، يجب على أي شخص يخطط لإجراء اختبار ASTM D790 ألا يعتبر هذا الدليل بديلاً مناسبًا لقراءة المعيار الكامل.
هل ASTM D790 هو المعيار المناسب لك؟
يعد ASTM D790 أحد الاختبارات العديدة المصممة لقياس خصائص الانحناء للمواد البلاستيكية. لم يتم تصميمه لقياس خصائص الشد، ويجب على أي شخص يحتاج إلى قياس خصائص الشد للمواد البلاستيكية الرجوع إلى ASTM D638. برجاء ملاحظة أن هذه المواصفة القياسية ليس المقصود منها تحديد قوة الانثناء للمواد التي لا تنكسر أو تخضع لضغط 5%. قد تكون هذه المواد أكثر ملاءمة لاختبار الانحناء رباعي النقاط وفقًا للمواصفة ASTM D6272.
الاختلافات بين ASTM D790 وISO 178
ASTM D790 يشبه إلى حد كبير ISO 178، على الرغم من أنه يختلف في عدة نقاط رئيسية:
يتطلب ISO 178 استخدام إما مقياس الانحراف أو تصحيح الامتثال من أجل تحديد المعامل. في ASTM D790، هذه مجرد توصية، ويمكن حساب المعامل عن طريق الإزاحة المتقاطعة وحدها.
تختلف أحجام العينات المفضلة، ونظرًا لأن سرعة الاختبار تعتمد على عمق العينة، فقد تختلف سرعات الاختبار بين المعايير. العمق المفضل لعينات ASTM D790 هو 3.2 ملم. العمق المفضل لعينات ISO 178 هو 4 ملم.
يسمح ASTM D790 بسرعة اختبار واحدة فقط، بينما يسمح ISO 178 باستخدام سرعة اختبار ثانية (أسرع) بعد قياس المعامل.
ماذا يقيس؟
يقيس ASTM D790 خصائص الانحناء للمادة أثناء تعرضها لضغط الانحناء أو الانحراف. يتم إجراء هذا الاختبار على نظام اختبار عالمي باستخدام أداة تثبيت ثلاثية النقاط بمعدل يتناسب مع عمق العينة. يتم استخدام اختبار ASTM D790 لتحديد الخواص الميكانيكية التالية:
معامل الظل: المعروف أيضًا باسم معامل الانحناء، وهو ميل الجزء الخطي الأولي من منحنى انحراف الحمل وهو قياس لصلابة المادة.
معامل القاطع: الميل بين نقطة الأصل ونقطة محددة مسبقًا على منحنى انحراف الحمل.
معامل الوتر: الميل بين نقطتين محددتين مسبقًا على منحنى انحراف الحمل.
قوة الانثناء: أقصى إجهاد انثناء يتم الحصول عليه أثناء اختبار الانحناء.
إجهاد الانثناء عند الكسر: إجهاد الانثناء الذي تنكسر عنده العينة أثناء اختبار الانحناء. بالنسبة لبعض المواد، تنكسر العينة قبل نقطة الخضوع، وفي هذه الحالة تكون قوة الانثناء مساوية لإجهاد الانثناء عند الكسر.
طريقة الاختبار
يصف ASTM D790 إجراءين اختباريين مختلفين مخصصين لأنواع مختلفة من المواد. يستخدم الإجراء A، وهو الأسلوب المفضل، معدل إجهاد قدره 0.01 مم/مم/دقيقة. يستخدم الإجراء B معدل إجهاد يبلغ 0.10 مم/مم/دقيقة وهو مخصص للمواد التي قد لا تنكسر عند إجهاد بنسبة 5% إذا تم اختبارها بمعدل أقل. يسمح ASTM D790 بأخذ قياس الضغط إما من إزاحة الرأس المتقاطع أو من قراءات مقياس التمدد، الموصوف باختبار النوع 1 والنوع 2، على التوالي.
يتم التعبير عن سرعة الاختبار المطلوبة لـ ASTM D790 كدالة لمدى دعم العينة وعمق العينة ومعدل الإجهاد. بعد أن يقوم مشغل الاختبار بإدخال قياسات العينة، سيقوم البرنامج تلقائيًا بتعديل سرعة الاختبار وفقًا للمعادلة.
نظام الاختبار
يمكن إجراء اختبار ASTM D790 إما على آلة اختبار عالمية للطراز سطح الطاولة أو الأرضية مع مجموعة متنوعة من الملحقات التي يمكن تهيئتها لتحسين الاختبار. نظرًا لأن كل مختبر لديه احتياجات مختلفة، تتوفر العديد من تكوينات النظام المختلفة.
يمكن رؤية نموذج التكوين الأساسي أدناه. يتضمن إعداد الاختبار هذا نظام اختبار سلسلة 3400 مزودًا بتركيبة ثني ثلاثية النقاط ولا يوجد مقياس تمدد، مما يعني أن الضغط في هذه الحالة يجب قياسه عن طريق إزاحة الرأس المتقاطع (اختبار النوع 1). كلما تم قياس السلالة عن طريق إزاحة التقاطع، يوصى بتصحيح الامتثال، وإن لم يكن مطلوبًا. يمكن أيضًا استخدام إطارات اختبار سلسلة 3400 جنبًا إلى جنب مع قياس التمدد لاختبار النوع 2.
هل ASTM D790 هو المعيار المناسب لك؟
يعد ASTM D790 أحد الاختبارات العديدة المصممة لقياس خصائص الانحناء للمواد البلاستيكية. لم يتم تصميمه لقياس خصائص الشد، ويجب على أي شخص يحتاج إلى قياس خصائص الشد للمواد البلاستيكية الرجوع إلى ASTM D638. برجاء ملاحظة أن هذه المواصفة القياسية ليس المقصود منها تحديد قوة الانثناء للمواد التي لا تنكسر أو تخضع لضغط 5%. قد تكون هذه المواد أكثر ملاءمة لاختبار الانحناء رباعي النقاط وفقًا للمواصفة ASTM D6272.
الاختلافات بين ASTM D790 وISO 178
ASTM D790 يشبه إلى حد كبير ISO 178، على الرغم من أنه يختلف في عدة نقاط رئيسية:
يتطلب ISO 178 استخدام إما مقياس الانحراف أو تصحيح الامتثال من أجل تحديد المعامل. في ASTM D790، هذه مجرد توصية، ويمكن حساب المعامل عن طريق الإزاحة المتقاطعة وحدها.
تختلف أحجام العينات المفضلة، ونظرًا لأن سرعة الاختبار تعتمد على عمق العينة، فقد تختلف سرعات الاختبار بين المعايير. العمق المفضل لعينات ASTM D790 هو 3.2 ملم. العمق المفضل لعينات ISO 178 هو 4 ملم.
يسمح ASTM D790 بسرعة اختبار واحدة فقط، بينما يسمح ISO 178 باستخدام سرعة اختبار ثانية (أسرع) بعد قياس المعامل.
ماذا يقيس؟
يقيس ASTM D790 خصائص الانحناء للمادة أثناء تعرضها لضغط الانحناء أو الانحراف. يتم إجراء هذا الاختبار على نظام اختبار عالمي باستخدام أداة تثبيت ثلاثية النقاط بمعدل يتناسب مع عمق العينة. يتم استخدام اختبار ASTM D790 لتحديد الخواص الميكانيكية التالية:
معامل الظل: المعروف أيضًا باسم معامل الانحناء، وهو ميل الجزء الخطي الأولي من منحنى انحراف الحمل وهو قياس لصلابة المادة.
معامل القاطع: الميل بين نقطة الأصل ونقطة محددة مسبقًا على منحنى انحراف الحمل.
معامل الوتر: الميل بين نقطتين محددتين مسبقًا على منحنى انحراف الحمل.
قوة الانثناء: أقصى إجهاد انثناء يتم الحصول عليه أثناء اختبار الانحناء.
إجهاد الانثناء عند الكسر: إجهاد الانثناء الذي تنكسر عنده العينة أثناء اختبار الانحناء. بالنسبة لبعض المواد، تنكسر العينة قبل نقطة الخضوع، وفي هذه الحالة تكون قوة الانثناء مساوية لإجهاد الانثناء عند الكسر.
طريقة الاختبار
يصف ASTM D790 إجراءين اختباريين مختلفين مخصصين لأنواع مختلفة من المواد. يستخدم الإجراء A، وهو الأسلوب المفضل، معدل إجهاد قدره 0.01 مم/مم/دقيقة. يستخدم الإجراء B معدل إجهاد يبلغ 0.10 مم/مم/دقيقة وهو مخصص للمواد التي قد لا تنكسر عند إجهاد بنسبة 5% إذا تم اختبارها بمعدل أقل. يسمح ASTM D790 بأخذ قياس الضغط إما من إزاحة الرأس المتقاطع أو من قراءات مقياس التمدد، الموصوف باختبار النوع 1 والنوع 2، على التوالي.
يتم التعبير عن سرعة الاختبار المطلوبة لـ ASTM D790 كدالة لمدى دعم العينة وعمق العينة ومعدل الإجهاد. بعد أن يقوم مشغل الاختبار بإدخال قياسات العينة، سيقوم البرنامج تلقائيًا بتعديل سرعة الاختبار وفقًا للمعادلة.
نظام الاختبار
يمكن إجراء اختبار ASTM D790 إما على آلة اختبار عالمية للطراز سطح الطاولة أو الأرضية مع مجموعة متنوعة من الملحقات التي يمكن تهيئتها لتحسين الاختبار. نظرًا لأن كل مختبر لديه احتياجات مختلفة، تتوفر العديد من تكوينات النظام المختلفة.
يمكن رؤية نموذج التكوين الأساسي أدناه. يتضمن إعداد الاختبار هذا نظام اختبار سلسلة 3400 مزودًا بتركيبة ثني ثلاثية النقاط ولا يوجد مقياس تمدد، مما يعني أن الضغط في هذه الحالة يجب قياسه عن طريق إزاحة الرأس المتقاطع (اختبار النوع 1). كلما تم قياس السلالة عن طريق إزاحة التقاطع، يوصى بتصحيح الامتثال، وإن لم يكن مطلوبًا. يمكن أيضًا استخدام إطارات اختبار سلسلة 3400 جنبًا إلى جنب مع قياس التمدد لاختبار النوع 2.
ربط المنتجات
