ASTM D882 trektest op film
ASTM D882 is een genormeerde testmethode voor het bepalen van de trekeigenschappen van dunne kunststof folie met een dikte van minder dan 1,0 mm (0,04 in) en is uiterst belangrijk in de flexibele verpakkingssector, zowel voor kwaliteitscontrole als voor onderzoek en ontwikkeling.
Hieronder vindt u een overzicht van ASTM D882 rond het gebruik en het belang van de norm, testsamples, testprocedure, vereiste testuitrusting, resultaten en belangrijke figuren. Voor volledige informatie over ASTM D882 is het essentieel de norm aan te kopen.
De ISO tegenhanger, ISO 527-3, is gelijkaardig aan ASTM D882 maar niet technisch gelijkwaardig, aangezien ISO bijkomende samplevormen toelaat, en verschillende testsnelheden en het gebruik van een extensometer of meetmarkeringen vereist. In de ASTM norm is het gebruik van een extensometer optioneel.
Trektests op kunststoffen met een sampledikte groter dan 1,0 mm (0,04 in) worden uitgevoerd volgens testmethode ASTM D638.
Doel en karakteristieke waarden Trektest op separatorfilm Samples Uitvoeren van een test & testuitrusting Geautomatiseerde test op folie
ASTM D882 doel en bepaalde karakteristieke waarden
Dunne kunststof folie speelt een bijzonder belangrijke rol in de verpakkingsindustrie voor de bescherming van voeding en alledaagse consumentenartikelen. Kunststoffabrikanten en verpakkingsbedrijven gebruiken de mechanische eigenschappen om de prestaties van hun folie te evalueren, in het kader van kwaliteitscontrole op productieloten maar ook bij de ontwikkeling van voortdurend verbeterende materialen.
ASTM D882 beschrijft de bepaling van de volgende karakteristieke waarden:
- Treksterkte: wordt berekend door de maximale kracht te delen door de originele doorsnede van het sample. Het resultaat wordt uitgedrukt als kracht per oppervlakte-eenheid (megapascal). Treksterkte bij breuk: wordt op dezelfde manier berekend als de treksterkte, maar met de kracht bij breuk in plaats van de maximale kracht.
- Breukpunt: spanning en rek op het moment dat het sample breekt
- Vloeigrens: spanning en rek op het punt van de curve waar de stijging nul wordt
- Elasticiteitsmodulus: een maat voor de stijfheid van dunne kunststof film
- Trekenergie tot breuk
- Breukfactor: wordt berekend door de maximale kracht te delen door de originele breedte van het sample (kN/m)
Trektests op separatorfolie bij het testen van batterijen
Separatorfolie scheidt in een lithium-ion batterij de anode en kathode van elkaar om elektrische kortsluiting te vermijden. Tegelijkertijd laat de separator de stroom van geioniseerde ladingsdragers toe die nodig is om de kring te sluiten in een elektrochemische cel.
Naast keramische separatoren en nonwovens uit glasvezel worden vooral polymeermembranen gebruikt. Betrouwbare bepaling van de treksterkte en de rek bij breuk leveren informatie over de integriteit van de separatorfilm onder mechanische spanning bij gebruik.
Een dikkere separator voorkomt efficiënt en veilig contact tussen anode en kathode, maar dunnere film zorgt voor lichtere batterijen en een betere energiedensiteit.
De belangrijkste tests op separatoren worden beschreven in de trektest volgens ISO 527-3 en ASTM D882, en de doorsteektest volgens EN 14477, ASTM D5748 en ASTM F1306. Deze tests worden ook uitgevoerd in een met elektrolyt natgemaakte toestand om realistische materiaaleigenschappen te bekomen.
Actieve betrokkenheid in de verdere ontwikkeling van normen, voor batterijmaterialen in het bijzonder, verzekert dat de ZwickRoell testmethoden zullen blijven voldoen aan alle toekomstige vereisten.
ASTM D882 sample
Film en folie met een dikte (sampledikte) tot 1 mm worden getest volgens ASTM D882 op stripvormige samples met een totale lengte van ten minste 50 mm (2 in.) langer dan de afstand tussen de klemmen. De samplebreedte b moet liggen tussen 5 mm en 25,4 mm.
- Voor kwaliteitscontrole heeft het standaardsample volgens ASTM D882 een afstand tussen de klemmen van L = 100 mm (4 in.) en een totale lengte van ≥150 mm
- Voor de modulusbepaling beveelt ASTM D882 een afstand tussen de klemmen aan van L = 250 mm (10 in.) en een totale lengte van ≥300 mm, om effecten op de testresultaten van het uit de klemmen slippen van de samples te verminderen.
ISO 527-3 geeft de voorkeur aan stripvormige samples, maar toont ook andere samplevormen en laat toe haltervormige samples te gebruiken.
De stripvormige samples volgens ASTM D882 en ISO 527-3 kunnen makkelijk geproduceerd worden met een foliesnijder. De samplevoorbereiding moet voorzichtig gebeuren. Kerven en scheuren moeten ten allen koste vermeden worden, aangezien deze zorgen voor vroegtijdig breken van het sample.
Uitvoeren van een test en testuitrusting
- Bij het uitvoeren van trektests op folie volgens ASTM D882 is het essentieel te verzekeren dat het sample verticaal uitgelijnd is bij het inklemmen. De sampleklemmen moeten in staat zijn het dunne kunststof filmsample gelijkmatig en stevig vast te houden tijdens de trektest, zonder dat het sample hierbij slipt of in de klemmen breekt.
- De eigenschappen van bepaalde films kunnen veranderen naargelang de richting in het vlak (anisotropie), dus moeten samples uit beide richtingen getest worden.
- De testsnelheid kan ingesteld worden in de testXpert testsoftware in functie van de verwachte verlenging bij breuk van het sample.
- Tijdens het centreren van minder stijve foliesamples, of onder invloed van de klemdruk, kan het sample al voorgespannen worden vooraleer de test begint. Dit is nodig om een voet aan de spanning/rekcurve te vermijden. Deze voorspanning moet echter beperkt blijven wanneer trekmodulus en spanningswaarden bepaald worden. Een normconforme voorlast kan ingesteld worden met de testXpert testsoftware om nauwkeurige en herhaalbare testresultaten te verzekeren.
ASTM D882 testmachine
De trektest op dunne kunststof folie volgens ASTM D882 wordt gewoonlijk uitgevoerd op een zwickiLine 500 N enkelkoloms universele testmachine omwille van de lage breukkrachten. Voor samples met een afstand tussen de klemmen L = 250 mm, die de voorkeur genieten voor bepaling van de modulus, kan het door de hogere verlenging bij breuk nodig zijn een extra hoog enkelkoloms frame uit de zwickiLine reeks te gebruiken om de test tot breuk te kunnen doorvoeren.
Rekmeting / extensometer
- Voor de rekmeting wordt in ASTM D882 aanbevolen te meten via de traverseverplaatsing, dus de rek te berekenen op basis van de verandering in de afstand tussen de klemmen tijdens de test. Het is niet nodig een extensometer te gebruiken zoals voor ISO 527-3.
- Optioneel kan een rekmeter gebruikt worden die de rek meet tussen twee punten op het sample. Omwille van de gevoeligheid van de filmsamples moet hierbij opgelet worden dat de belasting op de contactpunten tussen sample en extensometer zo laag mogelijk blijft. Daarom bevelen we het gebruik aan van een contactloze video extensometer (videoXtens 2-150 HP of videoXtens 1-270 P, afhankelijk van de verwachte rek van het sample).
ASTM D882 - sampleklemmen en klemvlakken
- De verticale uitlijning van het sample en een zachte maar toch stevige klemtechniek vormen een uitdaging bij het testen van kunststof film, en zijn cruciaal voor de nauwkeurige bepaling van de trekeigenschappen volgens ASTM D882. Het gebruik van persluchtklemmen met een Fmax van 1kN voorzien van aluminium/Vulkollan klemvlakken kan bijzonder voordelig zijn voor film die de neiging heeft samen te trekken, aangezien de klemdruk aangehouden wordt tijdens de test.
- De inbrenghulp voor veilig en snel inbrengen van dunne kunststof film in de klemmen verzekert de verticale uitlijning van het sample door fouten en invloeden van de operator te verminderen bij het positioneren. Dit verzekert betrouwbare testresultaten en verhoogt het aantal geteste samples. De inbrenghulp is beschikbaar voor stripvormige samples met verschillende breedten en lengten volgens ASTM D882.
Trektest op film volgens ASTM D882 met onze testXpert testsoftware
Onze testXpert testsoftware maakt het uitvoeren van trektests op film volgens ASTM D882 eenvoudig en betrouwbaar:
- Gegarandeerd normconform en onafhankelijk van de bediener: Het testprogramma is ingesteld en centraal door ons gevalideerd volgens de normen. Alle systeemconfiguratieparameters worden automatisch geladen. Conformiteit aan de uitgebreide vereisten van de normen hangt niet af van individuele personen.
- Aangepast aan de norm zonder compromissen: De werktuigafstanden zijn absoluut ingesteld en kunnen niet gemanipuleerd worden in het testprogramma. Zo wordt de correcte afstand tussen de klemmen voor het sample, bv. 100 mm, meteen herkend en opgevolgd.
- Tijdbesparend, elke test telt: De resultaten kunnen ook herberekend worden na de test, als bijvoorbeeld de samplegeometrie gecorrigeerd wordt.
Geautomatiseerde trektest op film volgens ASTM D882 met een roboTest F
Kwaliteitscontrole is essentieel bij de productie van kunststof folie. Ook groeimarkten zoals die van de elektrische voertuigen vereisen geautomatiseerde oplossingen om het aantal tests en de efficiëntie bij het testen van film te verhogen. Hiervoor ontwikkelde ZwickRoell het roboTest F geautomatiseerd testsysteem.
- Het testsysteem omvat een AllroundLine testmachine met een verhoogde testruimte.
- De samples voor de trektest worden in een magazijn gestopt met plaats voor 200 samples.
- Het magazijn bestaat uit een sokkel met een ronddraaiende ketting voorzien van grijpers voor de samples.
- Deze grijpers zijn afgestemd op het type en de vorm van het sample. Dit betekent dat folies met verschillende afmetingen getest kunnen worden op hetzelfde systeem.
Naast een reductie op middellange termijn van de testkosten, biedt dit systeem andere voordelen zoals foutvrij testen. De testresultaten zijn zeer reproduceerbaar dankzij het elimineren van de invloed van de bediener.
Downloads voor trektest op film volgens ASTM D882
- Industriebrochure: Kunststof & Rubber PDF 9 MB
- Productinformatie: zwickiLine testmachines tot Fmax 5 kN PDF 820 KB
- Productinformatie: Persluchtklemmen Fmax 1 kN PDF 3 MB
- Productinformatie: Inbrenghulp voor dunne flexibele film PDF 714 KB
- Productinformatie: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
- Productinformatie: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Productinformatie: roboTest F automatisering voor niet-rigide samples PDF 98 KB
