ISO 8256 | ASTM D1822 引張衝撃試験
ISO 8256およびASTM D1822規格では、プラスチックの引張衝撃強度の測定手順と引張衝撃試験の実施方法について規定しています。
引張衝撃試験は、比較的高い変形率を持つ標準化された試験片に引張応力をかけて測定される衝撃エネルギーに基づいて材料特性を提供します。振り子とヨークのサイズを同じ組み合わせで使用すると、テスト結果の再現性が良好なレベルとなります。さまざまな組み合わせについて、規格では近似比較を可能にする補正方法を指定しています。
ISO 8256 および ASTM D1822 に準拠した引張衝撃試験は、硬質プラスチック (ISO 472 の定義による) に使用できますが、フィルムやシートでできた柔軟な試験片や、ISO 179 または ASTM D6110 に準拠したシャルピー法やISO 180またはASTM D256に準拠したアイゾット法では柔軟性が高すぎたり薄すぎたりして試験片が破断せず、ノッチ付き試験片でも結果が得られない軟質または半硬質プラスチックに特に有効です。
試験方法 ISO 8256、ASTM D1822
ISO 8256規格には2つの試験方法が記載されています：
- メソッドAは、試験片の片側を固定クランプ具である決められた位置に固定する試験装置で行います。試験片の反対側には、質量が固定された剛性ヨークが取り付けられています。試験中、振り子ハンマーがヨークを叩くと、ヨークが急激に加速します。これにより、試験片は破断するまで引張方向に伸びます。
- メソッド BはASTM D1822規格から借用したもので、いわゆる試験片インヘッド法で機能します。試験片は振り子ハンマーに固定され、反対側には所定のヨークも取り付けられています。試験片、ヨーク、振り子が一緒になって落下重りを形成します。ヨークは衝撃位置で急に停止しますが、試験片と振り子ハンマーの動きは継続され、試験片は破断点まで引張方向に伸びます。
通常、メソッド A は ISO 8256 規格に関連して使用されますが、ASTM D1822の試験は常に試験片ヘッド方式で実行されます。
引張衝撃テストは、計装化試験、つまり高速力測定の形式でも提供されます。ただし、これに関する標準はまだありません。しかし、これに関する規格はまだありません。
ISO 8256 および ASTM D1822: 試験装置および試験要件
ISO 13802 規格で詳細に定義されている振り子衝撃試験機は、ISO 8256およびASTM D1822に準拠した従来の引張衝撃試験に使用されます。これにより、さまざまなタイプの試験装置、さまざまな研究所、オペレーター、場所を使用して実行される試験の再現性が大幅に向上します。
シャルピー衝撃試験 ISO 179 ASTM D6110の場合と同様に、測定原理は指定されたエネルギー容量と落下高さを持つ振り子ハンマーに基づいており、試験片に突き刺さると運動エネルギーの一部が放出されます。その結果、振り子ハンマーは衝撃後に元の落下高さに戻りません。したがって、測定された落下高さと上昇高さの差は吸収エネルギーの尺度になります。落下高さを決定することで、衝撃速度も定義され、再現可能なひずみ速度でテストが実行されます。
引張衝撃試験の特徴は、ヨークによって吸収される遠心力の補正です。この補正は、弾性衝撃の仮定に基づいています。ただし、実際には、弾性成分に加えて塑性成分を持つ衝撃があるため、この補正は近似値のままです。したがって、振り子ハンマーとヨークのサイズを同一に組み合わせて、特性値を直接比較する必要があります。
各振り子ハンマーは、初期位置エネルギーの10%～80%の範囲で使用できます。複数の振り子ハンマーが材料試験するためのこの条件を満たしている場合は、通常、さまざまな振り子ハンマーの動作範囲が重複しているため、初期位置エネルギーが最大の振り子ハンマーが使用されます。これにより、衝撃プロセス中の速度の低下が最小限に抑えられます。
この測定タイプは、すべてのエネルギー損失が試験片とヨークに起因することを意味しています。したがって、エラーのすべての外部ソースを最小化、修正、または完全に排除することが重要です。ISO 13802にあるように、空気摩擦や振り子ハンマーの支点での摩擦により必然的に発生する摩擦損失については、厳密な仕様と定期的な校正でチェックされなければなりません。補正値が測定され、それぞれの振り子ハンマーに割り当てられます。測定の品質には、十分な質量と、非常に安定したテーブル、頑丈な壁にボルトで固定されたワークトップ、または石積みのプラットフォームに振動を与えずに振り子衝撃試験機を設置することが不可欠です。機器の内部振動は、設計により最小限に抑えられています。ツビックローエルでは、一方向カーボン材料で作られたダブルロッドを備えた振り子ハンマーを使用しており、これは質量が非常に小さく、同時に振り子ロッドの最適な剛性を提供しています。
動画：プラスチック試験向け振り子衝撃試験
ツビックローエルのプラスチック業界向け HIT シリーズ振り子衝撃試験機は、高精度でコスト効率の高いソリューションを提供します。振り子衝撃試験機は5～50ジュールで提供されており、ISO 8256 および ASTM D1822 に準拠した引張衝撃試験の規格準拠パフォーマンスだけでなく、ASTM、ISO、DIN に準拠したシャルピー、アイゾット、およびダイナスタット試験も実行できます。
ISO 8256 および ASTM D1822 に準拠した試験片
ISO 8256では、合計5種類の試験片が定義されています。
- タイプ1と4は、メソッドAの推奨オプションです。
- は、の推奨オプションです。
- タイプ3は、平行な中央セクションを持ち、辺の長さが 10 mm の正方形で、DIC システムによるひずみ測定に適しています。
- 試験片タイプ 5には肩部に追加のストップサーフェスが含まれており、これにより正確な位置合わせが容易になり、剛性材料と十分な試験片高さでフォームフィットの力伝達が可能になります。
メソッドBで実行されるASTM D1822では、引張衝撃試験用の2つの試験片タイプSとタイプLについて説明しています。
| 規格 | タイプ | 注記 | l3 mm | L/L2 mm | b2 mm | b1 mm | l0 mm | 形状 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 8256 | 1 | 推奨方法 A、ノッチ付き | 80±2 | 30±2 | 10±0.5 | 6±0.2 | - |  |
| ISO 8256 | 2 | 推奨方法 B | 60±1 | 25±2 | 10±0.2 | 3±0.05 | 10±0.2 |  |
| ISO 8256 | 3 | 正方形の中央平行部、エッジ長さ 10 mm、DIC システムによるひずみ測定用 | 80±2 | 30±2 | 15±0.5 | 10±0.5 | 10±0.2 |  |
| ISO 8256 | 4 | 推奨方法 A および B | 60±1 | 25±2 | 10±0.2 | 3±0.1 | - |  |
| ISO 8256 | 5 | 十分な試験片高さを持つ剛性材料 | 80±2 | 50±0.5 | 15±0.5 | 5±0.5 | 10±0.2 |  |
| ASTM D1822 | S | Method B | 63.5 (2.5”) | L= 25.4 (1") | 9.53 または 12.7 (0.375 or 0.5”) | 3.18±0.03 | - |  |
| ASTM D1822 | L | Method B | 63.5 (2.5”) | L=L2=25.4 (1") | 9.53 または 12.7 (0.375 or 0.5”) | 3.18±0.03 (0.125± 0.01") | 9.53±0.05 |  |
プラスチックの衝撃試験に関するよくある質問
| ダイナスタット | 引張衝撃 - ヘッド内引張法 | 引張衝撃 | アイゾットおよび ノッチなしキャニレバービーム衝撃 | シャルピー |
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| DIN 53435 | ASTM D1822 / ISO 8256 - メソッド B | ISO 8256 - メソッド A | ASTM D256 / ASTM D4812 ISO 180 | ASTM D6110 / ISO 179 |
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| 部品から機械加工された 小型試験片用 | アイゾット試験およびシャルピー試験によれば試験片の破損を生じないため、結果が出ない柔軟な試験片に特に適しています。 | |||