ISO 8256 | ASTM D1822 impacttrektest
De normen ISO 8256 en ASTM D1822 beschrijven de procedure voor het bepalen van de impacttreksterkte van kunststoffen en het uitvoeren van impacttrektests.
Impacttrektests leveren materiaaleigenschappen gebaseerd op de impactenergie, die wordt bepaald onder trekbelasting op genormeerde testsamples met een relatief hoge vervormingssnelheid. Bij gebruik van dezelfde combinaties van hamers en slagblokken, zijn de testresultaten het best reproduceerbaar. Voor verschillende combinaties beschrijven de normen correctiemethoden die een vergelijking bij benadering mogelijk maken.
Impacttrektests volgens ISO 8256 en ASTM D1822 kunnen gebruikt worden voor stijve kunststoffen (zoals gedefinieerd in ISO 472), maar zijn bijzonder nuttig voor flexibele samples uit folie of film of ook zachte of halfharde kunststoffen die te flexibel of te dun zijn voor de Charpy methode volgens ISO 179 of ASTM D6110 en de Izod methode volgens ISO 180 of ASTM D256. Zij resulteren dan niet in een breuk van het sample en leveren dus geen resultaten op, zelfs met gekerfde samples.
Testmethoden Testuitrusting en testvereisten Video Samples en afmetingen Downloads KlantenprojectenVraag een gesprek
Testmethode volgens ISO 8256 en ASTM D1822
De norm ISO 8256 beschrijft twee verschillende testmethoden:
- Methode A werkt met een testopstelling waarin het sample aan één kant bevestigd wordt in een vaste gepositioneerde klem. Aan de andere kant van het sample wordt een stijf slagblok met een vastgelegde massa vastgemaakt. Tijdens de test raakt de hamer het slagblok, waardoor dit sterk accelereert. Op die manier wordt het sample uitgerokken in trekrichting tot het breekt.
- Methode B is geleend van ASTM D1822 en plaatst het sample in de kop van de hamer. Het sample wordt vastgemaakt in de hamer en voorzien van een slagblok aan de andere kant. Het sample valt samen met het slagblok en de hamer van op een bepaalde valhoogte. Het slagblok wordt abrupt gestopt op de impactpositie, terwijl het sample en de hamer verder bewegen. Op die manier wordt het sample uitgerokken in trekrichting tot het breekt.
Normaal wordt volgens de ISO 8256 Methode A gebruikt, terwijl tests volgens ASTM D1822 altijd gebeuren volgens de sample-in-kop methode.
Impacttrektests worden ook uitgevoerd in geïnstrumenteerde versie, dus met snelle krachtmeting. Hiervoor bestaat echter nog geen norm.
ISO 8256 en ASTM D1822: testuitrusting en testvereisten
Kerfslaghamers, die in detail beschreven worden in de norm ISO 13802, worden gebruikt voor conventionele, impacttrektests volgens ISO 8256 en ASTM D1822. Dit zorgt voor een hoge reproduceerbaarheid van tests uitgevoerd met verschillende testtoestellen in verschillende laboratoria, met verschillende operatoren en op verschillende locaties.
Zoals bij de Charpy methode volgens ISO 179 en ASTM D6110, is het meetprincipe gebaseerd op een kerfslaghamer met vastgelegde energiecapaciteit en valhoogte, die een deel van zijn kinetische energie afgeeft bij contact met het sample. Hierdoor keert de hamer na de impact niet terug tot zijn originele valhoogte. Het gemeten hoogteverschil tussen de valhoogte en de stijghoogte is dus een maat voor de geabsorbeerde energie. Via de valhoogte ligt ook de impactsnelheid vast, zodat de tests uitgevoerd worden met reproduceerbare reksnelheden.
Een bijzondere eigenschap van de impacttrektest is de correctie van de centrifugale arbeid geabsorbeerd door het slagblok. Deze correctie is gebaseerd op de aanname van een elastische impact. In werkelijkheid heeft de impact echter een plastische component naast de elastische, dus blijft deze correctie een benadering. Daarom kunnen karakteristieke waarden pas vergeleken worden met identieke combinaties van kerfslaghamer en slagblok.
Elke kerfslaghamer mag gebruikt worden in een range van 10% tot 80% van zijn initiële potentiële energie. Als meerdere kerfslaghamers voldoen aan deze voorwaarden voor het testen van een materiaal, wat gewoonlijk het geval is door de overlappende werkgebieden van de verschillende kerfslaghamers, wordt de hamer met de hoogste initiële potentiële energie gekozen. Dit verzekert dat de vermindering in snelheid tijdens de impact zo klein mogelijk is.
Het type meting impliceert dat alle energieverliezen toe te wijzen zijn aan het sample en het slagblok. Daarom is het belangrijk alle externe foutoorzaken zo klein mogelijk te houden of volledig weg te werken. Er staan strikte vereisten en controles in de ISO 13802 die deel uitmaken van regelmatige kalibraties op vlak van onvermijdelijke wrijvingsverliezen door luchtwrijving en de lagering van de hamer. De correctiewaarden worden gemeten en toegewezen aan de respectievelijke hamer. Voor de kwaliteit van de meting is het essentieel dat het toestel voldoende massa heeft en dat de kerfslaghamer geïnstalleerd wordt op een zeer stabiele laboratoriumtafel, een werkblad dat vastzit aan een massieve muur of een betonsokkel. Interne trillingen in het instrument worden zo klein mogelijk gemaakt door het ontwerp. Daarom maakt ZwickRoell gebruik van hamers met dubbele stangen uit unidirectionele koolstofmaterialen, die zeer licht zijn maar toch zorgen dat de stangen uiterst stijf zijn.
Video: Kerfslaghamers voor het testen van kunststoffen
De ZwickRoell HIT reeks kerfslaghamers voor de kunststofindustrie biedt een uiterst precieze en kostengunstige oplossing. De kerfslaghamers zijn beschikbaar van 5 tot 50 joule en zijn niet enkel geschikt voor normconforme uitvoering van impacttrektests volgens ISO 8256 en ASTM D1822, maar ook voor Charpy, Izod en Dynstat tests volgens ASTM, ISO en DIN.
Samples volgens ISO 8256 en ASTM D1822
ISO 8256 beschrijft in totaal vijf verschillende samples.
- Type 1 en 4 zijn de voorkeurssamples voor methode A
- Type 2 en 4 zijn de voorkeurssamples voor methode B
- Type 3 heeft een parallelle middelste sectie, met rechthoekige doorsnede en een randlengte van 10 mm. Dit sample is goed geschikt voor rekmetingen met DIC systemen.
- Sample type 5 heeft bijkomende stopvlakken op de schouders voor een makkelijkere precieze uitlijning en vormgesloten krachtinleiding bij stijve materialen en voldoende samplehoogte.
ASTM D1822, uitgevoerd in methode B, beschrijft 2 sampletypes S en L voor impacttrektests.
Norm | Type | Opmerking | l3 mm | L/L2 mm | b2 mm | b1 mm | l0 mm | Vorm |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ISO 8256 | 1 | Voorkeursmethode A, gekerfd | 80±2 | 30±2 | 10±0,5 | 6±0,2 | - | |
ISO 8256 | 2 | Voorkeursmethode B | 60±1 | 25±2 | 10±0,2 | 3±0,05 | 10±0,2 | |
ISO 8256 | 3 | Vierkante middelste parallelle gedeelte 10 mm randlengte: voor rekmeting met DIC systemen | 80±2 | 30±2 | 15±0,5 | 10±0,5 | 10±0,2 | |
ISO 8256 | 4 | Voorkeursmethode A en B | 60±1 | 25±2 | 10±0,2 | 3±0,1 | - | |
ISO 8256 | 5 | Stijve materialen met voldoende samplehoogte | 80±2 | 50±0,5 | 15±0,5 | 5±0,5 | 10±0,2 | |
ASTM D1822 | S | Methode B | 63,5 (2,5”) | L= 25,4 (1”) | 9,53 of 12,7 (0,375 of 0,5”) | 3,18±0,03 | - | |
ASTM D1822 | L | Methode B | 63,5 (2,5”) | L= L2= 25,4 (1”) | 9,53 of 12,7 (0,375 of 0,5”) | 3,18±0,03 (0,125± 0,01") | 9,53±0,05 |
FAQ over impacttests op kunststoffen
Dynstat | Impacttrektest - Trek-in-kop-methode | Impacttrektest | Izod en Ongekerfde impact op ingeklemde balk | Charpy |
---|---|---|---|---|
DIN 53435 | ASTM D1822 / ISO 8256 - methode B | ISO 8256 - methode A | ASTM D256 / ASTM D4812 ISO 180 | ASTM D6110 / ISO 179 |
Voor kleine samples bewerkt uit onderdelen | Bijzonder geschikt voor flexibele samples, die volgens Izod en Charpy geen breuk van het sample opleveren, en dus geen resultaten |