ISO 527- 3 Prove di trazione su film plastici
Le prove di trazione sui film plastici sono di fondamentale importanza nell'industria dell'imballaggio in film, ma anche nei test sulle batterie dei film separatori.
La norma ISO 527-3 specifica le condizioni di prova per la determinazione delle proprietà di trazione di film e fogli in plastica con spessore inferiore a 1 mm e si basa sui principi generali specificati nella norma ISO 527-1, come il condizionamento, la procedura e la disposizione di prova e i risultati.
L'equivalente ASTM della ISO 527-3 è la ASTM D882, che tuttavia non può essere considerata tecnicamente equivalente, in quanto non solo differisce nelle geometrie dei provini, ma pone anche requisiti inferiori sull'accuratezza della misurazione della deformazione.
Le plastiche con uno spessore superiore a 1 mm sono testate secondo la norma ISO 527-2 o ASTM D638.
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ISO 527 valori caratteristici
I test di trazione su film plastici forniscono valori misurati sul comportamento di un materiale sottoposto a un carico di trazione quasi statico, monoassiale e in continuo aumento.
I risultati di prova più comuni sono:
- Carico di snervamento
- Deformazione allo snervamento
- Sollecitazione massima e deformazione nominale a rottura
Quando si utilizzano provini a striscia, la deformazione a rottura dipende, oltre che dalla forma e dalle dimensioni del provino, anche dal tipo di afferraggio utilizzato. Consigliamo l'uso di afferraggi paralleli. Gli inserti dovrebbero essere disposti in modo da assicurare il contatto lineare tra guancette e provino.
Test di trazione su film separatori nell'ambito dei test sulle batterie secondo ISO 527-3
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 sottoposto a stress meccanico operativo.
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.
ISO 527-3 eseguire una prova
La prova di trazione su film in plastica viene eseguita come descritto nella sezione 9 della norma ISO 527-1. Per le pellicole, è necessario osservare quanto segue:
- per i provini ricavati da fogli o film , si può presumere che la larghezza dello strumento di taglio del film corrisponda alla larghezza del provino. Qualsiasi provino che presenti difetti visibili sui bordi tagliati deve essere scartato. Le proprietà di alcuni film possono cambiare con la direzione del piano (anisotropia), quindi è necessario testare campioni con entrambi gli orientamenti.
- Se si utilizzano estensimetri ottici, soprattutto per fogli e lamiere sottili, è necessario segnare sui campioni la base di misura con marcature . È necessario assicurarsi che non si creino incisioni, fori o tagli in rilievo per escludere danni al provino.
- Quando si blocca il provino, è essenziale assicurarsi che sia allineato verticalmente. 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.
- Durante il centraggio di un provino in pellicola meno rigido o sotto l’influenza della pressione di serraggio, il provino può essere già pretensionato prima dell'inizio della prova. Ciò è necessario per evitare una prima parte di curva non lineare. È possibile definire un precarico conforme agli standard utilizzando il software di prova testXpert, garantendo così risultati di prova accurati e ripetibili.
Configurazione di prova per prove di trazione su film in plastica secondo ISO 527-3
Macchine di prova:
Poiché i campioni di film plastici si rompono con forze relativamente basse, le prove secondo la norma ISO 527-3 vengono spesso eseguite su una macchina di prova universale a monocolonna zwickiLine da 500 N. Visto l'allungamento a rottura talvolta elevato dei campioni di film, per le prove a rottura può essere necessaria una macchina di prova zwickiLine allungata o una ProLine o AllroundLine a due colonne (per funzioni avanzate e prove automatizzate).
Afferraggi:
Per un serraggio sicuro e uniforme dei campioni di pellicola, si consiglia di utilizzare afferraggi pneumatici da 1 kN con chiusura parallela e inserti in alluminio/Vulkollan.
Ausilio per l’inserimento
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 a striscia di diverse larghezze e lunghezze, secondo la norma ISO 527-3.
Estensimetri:
Per la misurazione della deformazione, la norma ISO 527-1 richiede l'uso di un estensimetro adeguato. Quando si misura l'allungamento di un film in plastica, il campione non deve essere caricato con la massa dell'estensimetro. Ciò potrebbe causare la rottura prematura del campione. Pertanto, si consiglia l'uso di un estensimetro videonon a contatto (videoXtens 2-150 HP (range di misura fino a 175 mm) o videoXtens 1-270 P (range di misura fino a 330 mm), a seconda dell'allungamento previsto del campione.
Prove di trazione secondo la ISO 527-3 con 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 ISO 527-3:
- 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 esempio 100±5 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.
ISO 527-3 provini
Secondo la ISO 527-3, i film e le lamiere con spessore fino a 1 mm vengono testati utilizzando provini a striscia o dumbbell.
- La forma di provino consigliata è la striscia. Questa forma può essere facilmente prodotta usando una taglierina.
- I provini dumbbell sono solitamente usati nel controllo qualità. In questo caso è necessario l'utilizzo di un estensimetro a misurazione diretta per misurare la deformazione del provino.
- La norma ISO 527-3 richiede l'applicazione di due segni di marcatura paralleli al centro del campione con una distanza di di 50 mm (L0).
| Provini | Nota: | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | L mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipo 2 (strisce) | Provino consigliato | ≥150 | 10 ... 25 | ≤1 | 50±0,5 | 100±5 | ||
| L può essere ridotta a 50 mm per allungamenti maggiori | ≥150 | 10 ... 25 | ≤1 | 50±0,5 | 50 | |||
| Tipo 5 (dumbbell) | Applicazioni QA; raccomandato per deformazioni a rottura molto elevate | ≥115 | 33±2 | 25±1 | 6±0,4 | ≤1 | 25±0,25 | 80±5 |
| Tipo 1B (dumbbell) | Applicazioni QA; raccomandato per lamiere rigide | ≥150 | 60±0,5 | 20±0,5 | 10±0,2 | ≤1 | 50±0,5 | 115±5 |
| Tipo 4 (dumbbell) | Applicazioni QA; raccomandato per lamiere sottile | ≥152 | 50±0,5 | 38 | 25,4±0,1 | ≤1 | 50±0,5 | 98 |
Prove di trazione automatizzate su film secondo ISO 527-3 con sistema di prova robotizzato 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.
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Download per test di trazione su film in plastica secondo ISO 527-3
- 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: Afferraggi pneumatici Fmax 1 kN PDF 3 MB
- Product information: Dispositivo di ausilio per l’inserimento di film/fogli flessibili sottili 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 Automazione per provini non rigidi PDF 98 KB
