ASTM D882 test di trazione su film
L'ASTM D882 è un metodo di prova standardizzato per la determinazione delle proprietà di trazione di film plastici sottili con uno spessore inferiore a 1,0 mm (0,04 in) ed è estremamente importante nell'industria dell'imballaggio flessibile, sia per il controllo qualità che per la ricerca e lo sviluppo.
Qui di seguito troverai una sintesi dell'ASTM D882 con riferimento all'importanza dello standard, ai provini, alla procedura e configurazione di prova, ai risultati e alle caratteristiche principali. Per informazioni complete sulla norma ASTM D882, è indispensabile acquistarla.
La ISO 527-3, viene considerata la normativa ISO simile alla ASTM D882 ma non è tecnicamente equivalente, in quanto la prima consente forme aggiuntive dei provini e richiede velocità di prova diverse, nonché l'uso di un estensimetro o di marcatori di misura. Invece, nello standard ASTM, l'uso di un estensimetro è facoltativo.
Le prove di trazione sulle materie plastiche con spessore del campione superiore a 1,0 mm (0,04 in) sono eseguite secondo il metodo di prova ASTM D638.
Obiettivo e valori caratteristici Prove di trazione su film separatori Provini Eseguire un test & configurazione di prova Prove automatizzate su film
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ASTM D882 Obiettivi e determinazione dei valori caratteristici
I film plastici sottili svolgono un ruolo particolarmente importante nell'industria del packaging per la protezione degli alimenti e dei beni di consumo quotidiano. I produttori di materie plastiche e le aziende di imballaggi utilizzano le proprietà meccaniche determinate per valutare le prestazioni dei loro film, come parte del controllo qualità sui lotti di produzione, ma anche nello sviluppo di materiali in continuo miglioramento.
La norma ASTM D882 descrive la determinazione dei seguenti valori caratteristici:
- Resistenza alla trazione: si calcola dividendo la forza massima per l'area della sezione trasversale originale del campione. Il risultato è espresso come forza per unità di superficie (megapascal). Resistenza alla trazione a rottura: si calcola allo stesso modo della resistenza alla trazione, ma utilizzando la forza alla rottura invece della forza massima.
- Punto di rottura: resistenza e deformazione nel momento della rottura del provino.
- Punto di snervamento: resistenza e deformazione nel punto della curva in cui il gradiente è a zero.
- Modulo di elasticità: è un indice per la rigidità dei film plastici sottili.
- Energia di trazione alla rottura
- Fattore di rottura: si calcola dividendo la forza massima per la larghezza originale del campione (kN/m).
Prove di trazione sui film separatori nelle prove sulle batterie
I film separatori in una batteria agli ioni di litio separano l'anodo e il catodo l'uno dall'altro per evitare cortocircuiti elettrici. Allo stesso tempo, il separatore consente il flusso di portatori di carica ionizzati, necessari per chiudere il circuito in una cella elettrochimica.
Oltre ai separatori in ceramica e ai non tessuti in fibra di vetro, vengono utilizzate soprattutto membrane polimeriche. La determinazione affidabile della resistenza alla trazione e della deformazione a rottura fornisce informazioni sull'integrità del film separatore sotto sforzo meccanico durante l'uso.
Mentre un film separatore più spesso impedisce in modo efficiente e sicuro il contatto tra anodo e catodo, un film più sottile consente di ridurre il peso della batteria e di migliorare la densità energetica.
In termini di test, i requisiti di prova più importanti per i separatori sono coperti dalla prova di trazione secondo ISO 527-3 e ASTM D882 nonché dalla prova di punzonatura secondo EN 14477, ASTM D5748 e ASTM F1306. Queste prove vengono eseguite anche in uno stato di bagnatura elettrolitica, al fine di ottenere caratteristiche meccaniche realistiche.
Il coinvolgimento attivo nell'ulteriore sviluppo degli standard, in particolare per i materiali delle batterie, assicura che i metodi di prova ZwickRoell continueranno a soddisfare tutti i requisiti futuri.
Provino ASTM D882
Film e lamiere con spessore (spessore del campione) fino a 1 mm sono testati secondo la norma ASTM D882 utilizzando provini a striscia con una lunghezza totale di almeno 50 mm (2 in.) superiore alla distanza tra gli afferraggi. La larghezza del campione b deve essere compresa tra 5 mm e 25,4 mm.
- Per il controllo di qualità, il campione standard secondo ASTM D882 ha una distanza tra gli afferraggi di L = 100 mm (4 in.) e una lunghezza totale di ≥150 mm.
- Per la determinazione del modulo, la norma ASTM D882 raccomanda una distanza tra gli afferraggi di L = 250 mm (10 in.) e una lunghezza totale ≥300 mm, per ridurre gli effetti sui risultati delle prove dovuti allo scivolamento dai relativi supporti.
La norma ISO 527-3 preferisce campioni a striscia, ma prevede anche altre forme di campioni e consente l'uso di campioni spallati.
I campioni a striscia secondo ASTM D882 e ISO 527-3 possono essere facilmente prodotti con una taglierina. La preparazione dei campioni deve essere eseguita con particolare attenzione. Si devono evitare assolutamente intagli e cricche, che causano la rottura prematura del campione.
Test e configurazione di prova
- Quando si eseguono prove di trazione su pellicole secondo la norma ASTM D882, è essenziale garantire che il campione sia allineato verticalmente durante il serraggio. Gli afferraggi utilizzati devono essere in grado di trattenere il provino sottile di film in plastica in modo uniforme e sicuro durante la prova di trazione, senza che il provino scivoli o si schiacci/rompa nelle morse.
- Le proprietà di alcuni film possono cambiare con la direzione del piano (anisotropia), quindi è necessario testare campioni con entrambi gli orientamenti.
- La velocità di prova può essere impostata nel software di prova testXpert in base all'allungamento a rottura previsto del campione.
- Durante il centraggio di campioni di film meno rigidi, o sotto l'influenza della pressione di serraggio, il campione può essere pretensionato già prima dell'inizio della prova. È necessario evitare una prima parte di curva non lineare. Tuttavia, non si deve superare un valore di sollecitazione definito quando si misurano il modulo di trazione e i valori di sollecitazione. È possibile definire un precarico conforme agli standard utilizzando il software di prova testXpert, garantendo così risultati di prova accurati e ripetibili.
ASTM D882 macchina di prova
Viste le basse forze di rottura, le prove di trazione su film plastici sottili secondo la norma ASTM D882 vengono solitamente eseguite con una macchina di prova universale monocolonna zwickiLine da 500 N. Per i campioni con una distanza tra gli afferraggi L = 250 mm, preferiti per la determinazione del modulo, l'allungamento a rottura più elevato può richiedere l'uso di un telaio monocolonna allungato della gamma zwickiLine per eseguire la prova a rottura.
Deformazione a rottura / estensimetro
- Per la misurazione della deformazione, la norma ASTM D882 raccomanda la misurazione dello spostamento della traversa, ovvero la registrazione e il calcolo della deformazione attraverso la variazione della distanza tra gli afferraggi durante la prova. Non è necessario utilizzare un estensimetro come per la ISO 527-3.
- In alternativa, è possibile utilizzare, come opzione, un estensimetro che misura la deformazione tra due punti del campione. A causa della sensibilità dei provini di film, occorre fare attenzione a mantenere il carico sui punti di contatto tra il campione e l'estensimetro il più basso possibile. Pertanto, si consiglia l'uso di un estensimetro video non a contatto (videoXtens 2-150 HP o videoXtens 1-270 P, a seconda dell'allungamento previsto del campione.
ASTM D882 - afferraggi e inserti
- L'allineamento verticale del campione e una tecnica di serraggio morbida ma sicura rappresentano una sfida per le prove su film plastici e sono fondamentali per la determinazione accurata delle proprietà di trazione secondo la norma ASTM D882. L'uso di afferraggi pneumatici da 1kN con inserti in alluminio/Vulkollan può essere particolarmente vantaggioso per i film che tendono a ritirarsi, poiché la pressione di serraggio viene mantenuta durante la prova.
- Il dispositivo di ausilio per l’inserimento sicuro e rapido di film plastici sottili negli afferraggi assicura l'allineamento verticale del campione riducendo gli errori e le influenze dell'operatore durante il posizionamento. Ciò garantisce risultati di prova affidabili e aumenta il numero di campioni testati. Il dispositivo di ausilio per l’inserimento è disponibile per campioni di diverse larghezze e lunghezze, secondo la norma ASTM D882.
Prove di trazione secondo la ASTM D882 con il software di prova testXpert
Il nostro software di prova testXpert rende semplice e affidabile l'esecuzione di prove di trazione su film in conformità alla norma ASTM D882:
- Garanzia di conformità alle norme e indipendenza dall'operatore. Il programma di prova viene impostato e convalidato centralmente da noi in base alle norme. Tutti i parametri di configurazione del sistema vengono caricati automaticamente. La conformità ai requisiti completi delle norme non dipende dalle singole persone.
- Adattamento allo standard senza compromessi. Le distanze tra i tool sono impostate in modo assoluto e non possono essere modificate nel programma di prova. In questo modo, la distanza corretta tra gli afferraggi, ad esempio100 mm, viene immediatamente riconosciuta e monitorata.
- Risparmio di tempo, ogni prova è importante. I risultati possono essere ricalcolati anche dopo la prova, se, ad esempio, viene corretta la geometria del campione.
Prove di trazione automatizzate su film secondo ASTM D882 con roboTest F
Il controllo qualità è essenziale nella produzione di film plastici. Anche i mercati in crescita, come quello dei veicoli elettrici, richiedono soluzioni automatizzate per aumentare il numero di test e l'efficienza delle prove sui film. A tal fine, ZwickRoell ha sviluppato il sistema di prova automatizzato roboTest F.
- Il sistema di prova è costituito da una macchina di prova AllroundLine con area di prova ampliata.
- I provini sono caricati in un magazzino con capacità massima di 200 pezzi.
- Il magazzino è formato da una base e da una catena girevole con pinze per afferrare i provini.
- Queste variano a seconda del tipo e della dimensione dei provini da afferrare. Ciò significa che film di varie dimensioni possono essere testati con lo stesso sistema.
Oltre a una riduzione nel medio termine dei costi di prova, questo sistema offre anche altri vantaggi, tra cui test senza errori. I risultati di prova sono altamente riproducibili grazie all'eliminazione dell'influenza dell'operatore.
Scopri di più sul nostro roboTest F Calcolatore ROI Richiedi una consulenza
Download per prove di trazione su film secondo ASTM D882
- Brochure settore industriale: Materie plastiche e gomma PDF 9 MB
- Product Information: zwickiLine Testing Machine up to Fmax 5 kN PDF 820 KB
- Product information: Pneumatic Grips Fmax 1 kN PDF 3 MB
- Product information: Insertion Aid for Thin Flexible Films PDF 714 KB
- Product information: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
- Product Information: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Product Information: roboTest F Automation for Non-Rigid Specimens PDF 98 KB
