Belangrijke aspecten van de buigtest
Buigtests worden gebruikt voor het vergelijken van kunststoffen en compounds. Buigtests vormen een betrouwbare testmethode met een relatief eenvoudige testopstelling. Ze worden gebruikt voor het bepalen van het spanning-rek gedrag van een materiaal bij lage rek.
Het meest courante resultaat is de buigmodulus, maar op weinig ductiele materialen worden ook vloeipunten, maximale buigspanningen of buigspanningen bij breuk gemeten. De meest precieze meting van de doorbuiging gebeurt met een meetstift, en zorgt voor echt betrouwbare testresultaten.
Waarom is een nauwkeurige meting van de sectie zo belangrijk bij het uitvoeren van buigtests?
De bepaling van de afmetingen van het sample, in het bijzonder de dikte van het sample, is van bijzonder belang aangezien de dikte een kwadratisch effect heeft op de berekening van de buigspanning. Een kleine meetfout van 0,1 mm veroorzaakt een fout van ongeveer 5% in de berekening van de buigspanning. Daarom is een nauwkeurige berekening van de doorsnede kritisch voor betrouwbare testresultaten.
Waarom is het bij buigtests zo belangrijk veel aandacht te besteden aan de uitlijning van de steunen, buigvin en het sample?
Een slechte uitlijning van de buigtestopstelling toont zich als een niet-lineair begin van de spanning/rekcurve. Dit moet alleszins vermeden worden, aangezien de buigmodulus zo incorrect gemeten wordt.
We hebben hulpwerktuigen voor een optimale uitlijning. Met een geschikt uitlijnkaliber kunnen zowel de afstand tussen de steunen als de uitlijning snel en betrouwbaar ingesteld worden.
Heeft de indrukking van het materiaal door de buigvin en de steunen een effect op de testresultaten?
Ter hoogte van de steunen en in de buurt van de buigvin(nen) treedt indrukking op, afhankelijk van de hardheid van het materiaal, de grootte van de uitgeoefende kracht en de radius van de buigvin en steunen. Als de doorbuiging gemeten wordt via de verplaatsing van de buigvin ten opzichte van de steunen, vergroot deze indrukking de gemeten doorbuiging. Dit kan normaal gezien niet gecompenseerd worden door een correctiecurve. Met een centraal aangebrachte meetstift wordt de indrukking door de buigvin gecompenseerd.
Welk voordeel biedt een verplaatsingsopnemer bij het meten van de doorbuiging?
De meest precieze meting van de doorbuiging gebeurt met een centraal tussen de steunen aangebrachte meetstift, en zorgt voor echt betrouwbare testresultaten.
Voor twee normen is een meting van de ware en precieze testresultaten met een verplaatsingsopnemer essentieel: ASTM D790 Type 2 en ISO 178. Dit is bijvoorbeeld van belang bij de opmaak van technische fiches of bij vergelijkingen tussen verschillende laboratoria.
Alternatief bieden de normen situaties waarbij gemeten kan worden via de verplaatsing van de traverse.
Waarop moet ik letten bij het gebruik van een verplaatsingsopnemer?
Een zeer belangrijke factor bij het bepalen van betrouwbare testresultaten is een minimale invloed van de verplaatsingsmeting op de test. ZwickRoell T15, T25 en T50 verplaatsingsopnemers verzekeren betrouwbare testresultaten dankzij een stevige verbinding, precieze axiale uitlijning en verplaatsing, en een kleine verhoging van de contactkracht zonder invloed op het testverloop of de testresultaten.
Vervormingseffecten van het frame en de krachtcel moeten worden uitgesloten. ZwickRoell verplaatsingsopnemers verhinderen deze invloeden doordat ze rechtstreeks op de buigtafel gemonteerd zijn.
Deze verplaatsingsopnemers meten uiterst nauwkeurig, onafhankelijk van de testtemperatuur. Alle afwijkingen door de temperatuur worden automatisch gecompenseerd bij elke ZwickRoell testmachine.
Welke resultaten levert een buigtest op kunststoffen?
De buigtest levert een spanning/rekcurve en verschillende karakteristieke waarden zoals buigmodulus, vloeipunt en, indien van toepassing, een breukpunt. De normen maken normaal gezien onderscheid tussen drie types curves: a, b en c.
Voor alle types kan een buigmodulus bepaald worden. Volgens ISO 178 gebeurt de meting tussen 0,05 % en 0,25 % buigrek. ASTM D790 definieert de modulusmeting als een secante of tangente aan de helling van de curve.
Bijkomende resultaten zijn de maximale buigspanning, de buigspanning bij breuk, de buigrek bij breuk, de rek bij maximale buigspanning en, indien van toepassing, de buigspanning bij een bepaalde doorbuiging.
Wat is het verschil in spanning- en rekmeting tussen trek- en buigtests?
In tegenstelling tot een trektest, worden buigspanningen niet eenvoudigweg bepaald uit de verhouding tussen de kracht en de doorsnede. De op het sample uitgeoefende doorbuiging genereert buigmomenten en afschuifkrachten. Het buigmoment verhoogt geleidelijk tussen de steunen en de buigvin, terwijl de afschuifkrachten constant blijven. In een driepunts buigtest treedt het hoogste buigmoment op ter hoogte van de buigvin. In een vierpunts buigtest is het buigmoment constant tussen de buigvinnen. Dit gebied is vrij van afschuifspanningen, waardoor deze methode voordelen biedt bij materialen met lage afschuifsterkte.
