كيفية خيار اختبار قوة الشد على البلاستيك وفقًا لـ ASTM D638

الASTM D638يصف المعيار طريقة الاختبار لتحديد خصائص الشد من البلاستيك المعزز وغير المعزز. يساعد في تحديد الخواص الميكانيكية الأساسية ، بما في ذلك إجهاد الشد ، والسلالة ، ومعامل الشد ، وقوة الشد ، وقوة الشد في العائد وقوة الشدفي استراحة.

ماذا يقيس ASTM D638؟

قوة الشدقوة الشد هي مقدار القوة التي يمكن تطبيقها على مادة بلاستيكية قبل أن تنتج (تمتد بشكل لا يمكن إصلاحها) أو فواصل. هذه المعلمة أمر بالغ الأهمية لفهم مقدار الضغط الذي يمكن للمادة تحمله قبل الفشل.

معامل الشديشير معامل الشد إلى مقدار ما يمكن أن تشوهه المادة استجابة للإجهاد قبل العائد. المعامل هو مقياس لتصلب المادة ، ويمثل قدرتها على مقاومة التشوه.

استطالةالاستطالة هي الزيادة في طول المقياس بعد كسر مقسوم على طول المقياس الأصلي. يشير الاستطالة الأكبر إلى قدر أكبر من ليونة ، مما يعني أن المادة يمكن أن تشوه بشكل بلوبي دون كسر.

نسبة بواسونتقيس نسبة Poisson العلاقة بين مقدار المواد الممتدة ومقدار ما يقلل منه أثناء عملية التمدد. هذه المعلمة مهمة لفهم السلوك ثلاثي الأبعاد للمادة تحت الضغط.

المعدات المطلوبة

آلة الاختبار العالميةيتم إجراء معظم اختبارات ASTM D638 على آلة اختبار Universal Benchtop. تم تصميم هذه الآلات لتطبيق قوة الشد المتحكم فيها على العينات ، وقياس خصائص مختلفة أثناء العملية.

أنواع العينات

النوع الأول العيناتعينات من النوع الأول ، بسمك 3.2 مم ، هي الأكثر شيوعًا ويتم إنشاؤها بشكل عام من خلال صب الحقن. لديهم طول إجمالي قدره 165 مم وعرض 13 ملم ، بطول قياس 50 ملم.

عينات من النوع الرابع و V.عندما تكون المادة محدودة ، تستخدم العديد من المختبرات عينات من النوع الرابع أو V. تحتوي عينات النوع الرابع على أبعاد مماثلة لتلك المطلوبة لقطع ASTM D412 Die C ، في حين أن عينات النوع V هي الأصغر ، مع طول المقياس 0.3 بوصة فقط.

أشكال "Dogbone"عادةً ما تكون العينات المسطحة مصبوبة أو تموت أو تشكيلها في شكل "Dogbone" لضمان حدوث استراحة في وسط العينة بدلاً من مناطق التثبيت.

تحضير العينة

قياس العيناتيجب قياس جميع العينات قبل الاختبار وفقًا لـ ASTM D5947. يجب أن تكون معظم أجهزة الميكرومتر النموذجية مناسبة لإجراء هذه القياسات ، مما يضمن الدقة والتوحيد.

باستخدام micrometersلكي يعرض نظام الاختبار قياسات الإجهاد بدلاً من قياسات القوة فقط ، سيُطلب من المشغلين الدخول إلى منطقة المقطع العرضي (أو سماكة وعرض) العينة ، حيث يتم حساب الإجهاد عن طريق تقسيم القوة المطبقة على المنطقة المستعرضة للعينة.

تباين الدُفعاتيجب قياس العينات المقطوعة أو المعنية بشكل فردي ، ولكن لا يحتاج المشغلون الذين يستخدمون عينات مقدمة من الحقن إلى قياس عينة واحدة فقط من عينة دفعة ، شريطة أن يكون الاختلاف في عينة الدُفعة أقل من 1 ٪.

عينة المحاذاة

أهمية المحاذاةللاختبار بشكل صحيح ، يجب أن تكون العينات عموديًا على وجوه الفك ولا تميل بزاوية. يمكن أن يسبب اختلال العينات تباينًا كبيرًا في النتائج.

عينة أجهزة المحاذاةتتمثل إحدى طرق منع الاختلال في استخدام وجه الفك القريب من نفس العرض مثل العينة ، مما يجعل من السهل نسبيًا ضبط المحاذاة بصريًا.

الوقاية من قوى الضغطعندما يتم تشديد قبضة على العينات البلاستيكية استعدادًا لإجراء اختبار ، غالبًا ما يتم تطبيق قوى الضغط غير المرغوب فيها. من المهم ألا تكون متوازنة بعد إدخال العينة ، لأن هذا سيؤدي إلى انحراف في النتائج.

إجراء الاختبار

إجراءات تطبيق القوةيتم تنفيذ ASTM D638 عن طريق تطبيق قوة الشد على عينة وقياس خصائص مختلفة منه تحت الضغط. يتم تطبيق القوة بطريقة خاضعة للرقابة وموحدة حتى تنتج العينة (غلة أو فواصل).

سرعة الاختباريتم إجراء الاختبار بسرعة تتراوح بين 1 و 500 مم/دقيقة ، اعتمادًا على مواصفات العينة والمادة.

تحليل النتيجة

تفسير بيانات القوةبعد إجراء الاختبار ، يجب تفسير بيانات القوة التي تم جمعها لتحديد قوة الشد للمادة.

حساب معامل الشديتم حساب معامل الشد بناءً على تشوه المادة تحت الإجهاد ، مما يوفر مقياسًا لتصلبه.

تقييم الاستطالة ونسبة بواسونيتم تقييم استطالة ونسبة Poisson لفهم سلوك المادة بشكل أفضل أثناء التشوه.

نصائح عملية

أخطاء شائعة لتجنبإن تجنب الأخطاء الشائعة مثل اختلال العينة أو تطبيق قوى الضغط غير المرغوب فيها يمكن أن يحسن بشكل كبير من دقة النتائج.

نصائح للحصول على نتائج دقيقةتأكد من تحضير جميع العينات وقياسها بشكل صحيح ، واستخدم أجهزة المحاذاة للحفاظ على الاتساق بين الاختبارات.