ASTM D882 Próba rozciągania folii
ASTM D882 jest standardową metodą badawczą do określenia właściwości rozciągających folii z tworzyw sztucznych o grubości mniejszej niż 1,0 mm (0,04 cala) i ma ogromne znaczenie w branży opakowań foliowych, zarówno pod względem kontroli jakości, jak i badań i rozwoju.
Poniżej znajdziecie Państwo przegląd normy ASTM D882 w odniesieniu do zastosowania i znaczenia normy, próbek do badań, procedur badawczych i wymaganego sprzętu badawczego, wyników i wartości charakterystycznych. Aby jednak uzyskać wyczerpujące informacje na temat ASTM D882, niezbędny jest zakup normy .
Odpowiednik ISO, ISO 527-3 jest podobny do ASTM D882 ale nie można go uznać za równoważny pod względem technicznym, ponieważ ISO dopuszcza dodatkową geometrię próbki, wymaga różnych prędkości badania oraz użycia ekstensometru lub znaczników pomiarowych na próbce. Jednak w ASTM ekstensometr jest opcjonalny.
Próbę rozciągania tworzyw sztucznych o grubości próbki większej niż 1,0 mm (0,04 cala) należy przeprowadzać zgodnie z metodą badawczą ASTM D638 .
Cel & Wartości charakterystyczne Próba rozciągania folii separacyjnych Próbka Przeprowadzenie badania & Środki pomiarowe Zautomatyzowane badanie folii
Cel normy ASTM D882 i określone wartości charakterystyczne
Cienkie folie z tworzyw sztucznych odgrywają ważną rolę, zwłaszcza w przemyśle opakowaniowym, w ochronie żywności i towarów codziennego użytku. Producenci tworzyw sztucznych i firmy opakowaniowe wykorzystują określone właściwości mechaniczne do oceny właściwości użytkowych swoich folii z tworzyw sztucznych, kontroli jakości produkowanych partii folii i opracowywania stale udoskonalanych materiałów.
ASTM D882 obejmuje określenie następujących wartości charakterystycznych:
- Wytrzymałość na rozciąganie: oblicza się, dzieląc maksymalną siłę przez pierwotny przekrój poprzeczny próbki. Wynik wyraża się w sile na jednostkę powierzchni (megapaskale). Wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu: oblicza się jako wytrzymałość na rozciąganie przy użyciu siły przy zerwaniu zamiast siły maksymalnej
- Punkt zerwania: Naprężenie i wydłużenie w momencie zniszczenia próby
- Punkt plastyczności: Naprężenie i wydłużenie w punkcie krzywej, gdzie nachylenie wynosi zero
- Moduł sprężystości: jest wskaźnikiem sztywności cienkich folii z tworzyw sztucznych
- Energia rozciągania aż do zniszczenia
- Współczynnik zniszczenia: oblicza się, dzieląc maksymalną siłę przez pierwotną szerokość próbki (kN/m)
Próby rozciągania folii separacyjnych w badaniu akumulatorów
Folie separujące w akumulatorze litowo-jonowym oddzielają anodę i katodę od siebie, aby zapobiec zwarciom elektrycznym. Jednocześnie separator umożliwia przepływ zjonizowanych nośników ładunku, niezbędnych do zamknięcia obwodu w ogniwie elektrochemicznym.
Oprócz separatorów ceramicznych i włóknin szklanych stosuje się przede wszystkim membrany polimerowe. Wiarygodne określenie wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia przy zerwaniu pozwala wyciągnąć wnioski na temat integralności folii separatora pod wpływem mechanicznych naprężeń eksploatacyjnych.
Podczas gdy grubsze folie separacyjne skutecznie i bezpiecznie zapobiegają kontaktowi anody z katodą, cieńsze folie umożliwiają zmniejszenie masy akumulatora i poprawę gęstości energii.
Jeśli chodzi o badania, zasadnicze wymagania dotyczące separatorów są objęte próbami rozciągania zgodnie z normami ISO 527-3 i ASTM D882 jak i próby przebicia zgodnie z EN ISO 14477, ASTM D5748 i ASTM F1306 . Testy te przeprowadza się również w stanie zwilżonym elektrolitem, aby uzyskać realistyczne właściwości mechaniczne.
Aktywny udział w dalszym opracowywaniu norm, zwłaszcza dotyczących materiałów akumulatorowych, gwarantuje, że procedury badawcze ZwickRoell będą w przyszłości nadal spełniać wszystkie wymagania.
ASTM D882 Próbki
Folie i arkusze o grubości (grubości próby) do 1 mm bada się zgodnie z ASTM D882 przy użyciu próbek paskowych których całkowita długość musi być co najmniej 50 mm (2 cale) dłuższa niż długość mocowania. Szerokość próby b powinna przy tym wynosić między 5 mm i 25,4 mm .
- Do zastosowań związanych z kontrolą jakości standardowa próbka badawcza zgodna z ASTM D882 ma długość mocowania L = 100 mm (4 cale) i długość całkowitą ≥150 mm
- Do wyznaczania modułu ASTM D882 zaleca długość mocowania L = 250 mm (10 cali) przy całkowitej długości ≥300 mm, aby zminimalizować wpływ wysuwania się próbki z uchwytów mocujących .
ISO 527-3 również zaleca stosowanie próbek paskowych, ale określa inną geometrię próbek, a także dopuszcza inne typy próbek w postaci próbek wiosełkowych.
Próbki paskowe zgodnie z ASTM D882 i ISO 527-3 można w prosty sposób wyprodukować urządzeniem do cięcia folii . Przygotowanie próbek należy przeprowadzić ze szczególną starannością. Za wszelką cenę należy unikać nacięć i pęknięć, ponieważ może to prowadzić do przedwczesnego pęknięcia próbki.
Przeprowadzenie badania i środki pomiarowe
- Podczas przeprowadzania próby rozciągania folii zgodnie z ASTM D882 istotne jest, aby podczas mocowania próby upewnić się, że próbka jest ustawiona pionowo . Stosowane uchwyty mocujące muszą być w stanie utrzymać próbkę cienkiej folii z tworzywa sztucznego równomiernie i bezpiecznie podczas próby rozciągania, nie powodując poślizgu lub zmiażdżenia/zniszczenia próbki w uchwycie mocującym.
- Właściwości niektórych folii mogą zmieniać się wraz z kierunkiem w płaszczyźnie (anizotropia), dlatego należy badać próbki w obu orientacjach.
- Prędkość badawcza można ustawić w oprogramowaniu badawczym testXpert, w zależności od oczekiwanego wydłużenia przy zerwaniu próbki.
- Podczas centrowania mniej sztywnej próbki do badań folii lub poprzez dociśnięcie, przed rozpoczęciem badania może nastąpić wstępne naprężenie próbki. Jest to konieczne, aby uniknąć pierwiastka krzywej na wykresie naprężenie-wydłużenie. Jednakże przy pomiarze modułu sprężystości i wartości naprężenia nie powinien on przekraczać określonej wartości naprężenia. Za pomocą oprogramowania badawczego testXpert można zdefiniować naprężenie wstępne zgodne z normami, co zapewnia dokładne i powtarzalne wyniki badań.
ASTM D882 - Maszyna badawcza
Próba rozciągania cienkich folii z tworzyw sztucznych zgodnie z ASTM D882 ze względu na niewielkie siły zrywające z reguły przeprowadza się najczęściej na jednokolumnowej uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej zwickiLine 500 N . W przypadku próbek o długości mocowania L = 250 mm, które są preferowane do wyznaczania modułu, w celu przeprowadzenia badania może być konieczne zastosowanie bardzo wysokiej jednokolumnowej ramy obciążeniowej z serii zwickiLine ze względu na duże wydłużenie przy zerwaniu aż do zniszczenia.
Pomiar wydłużenia / Ekstensometr
- Aby określić pomiar wydłużenia norma ASTM D882 zaleca pomiar drogi trawersy , czyli rejestrację i obliczenie wydłużenia na podstawie zmiany odległości uchwytów mocującychpodczas badania. Ekstensometr zgodnie z normą ISO 527-3 nie jest wymagany.
- Opcjonalnie można zastosować ekstensometr, który mierzy wydłużenie pomiędzy 2 punktami próbki. Ze względu na czułość próbek folii należy zadbać o to, aby naprężenia w punktach kontaktowych z próbką wywołane przez ekstensometr były jak najmniejsze. Dlatego zalecamy stosowanie bezkontaktowy ekstensometr Video (videoXtens 2-150 HP lub videoXtens 1-270 P, w zależności od oczekiwanego wydłużenia próby).
ASTM D882 - Uchwyty mocujące i wkładki
- Wyzwaniem w badaniu folii z tworzywa sztucznego, a zatem kluczowym dla dokładnego określenia właściwości przy rozciąganiu zgodnie z ASTM D882 jest pionowe ustawienie próbki i delikatna, ale bezpieczna technika mocowania. Zastosowanie pneumatycznych uchwytów mocujących o Fmax 1kN i wkładek z aluminium/Vulkollanu może być szczególnie korzystne w przypadku folii, które mają tendencję do przewężania się, ponieważ podczas badania utrzymuje się ciśnienie zacisku.
- Wzorzec do bezpiecznego i szybkiego umieszczania cienkich folii z tworzywa sztucznego w uchwytach mocujących może zapewnić pionowe wyrównanie próbki redukując błędy użytkownika i wpływy operacyjne podczas pozycjonowania próbki. Zapewnia to wiarygodne wyniki badań i zwiększa przepustowość próbek. Wzorzec jest dostępny dla różnej szerokości i długości zgodnie z ASTM D882.
Próba rozciągania folii zgodnie z ASTM D882 z oprogramowaniem badawczym testXpert
Nasze oprogramowanie badawcze testXpert czyni przeprowadzenie próby rozciągania folii zgodnie z ASTM D882 prostym i bezpiecznym:
- Gwarantowana zgodność z normami i niezależność od użytkownika: Program badawczy jest parametryzowany i walidowany zgodnie z normami centralnie w naszej firmie. Wszystkie parametry konfiguracyjne systemu ładują się automatycznie. Spełnienie rozbudowanych wymagań norm nie jest zależne od indywidualnych osób.
- Dostosowany do normy bez kompromisów: W programie badawczym odległości narzędzi są ustawione bezwzględnie i zabezpieczone przed manipulacją. Oznacza to, że na pierwszy rzut oka można rozpoznać i zrozumieć prawidłową długość mocowania próbki, np. 100 mm.
- Oszczędność czasu, bo liczy się każda próba: Wyniki można również przeliczyć po zakończeniu badania, na przykład w przypadku skorygowania geometrii próbki.
Zautomatyzowana próba rozciągania folii zgodnie z ASTM D882 z pomocą roboTest F
Zapewnienie jakości jest niezbędne w produkcji folii z tworzyw sztucznych; ponadto rozwijający się rynek, taki jak przemysł pojazdów elektrycznych, wymaga zautomatyzowanych rozwiązań ze względu na rosnące wolumeny badań w celu zwiększenia przepustowości i wydajności badania folii. W tym celu firma ZwickRoell opracowała zrobotyzowany system badawczy ‚roboTest F’ .
- System badawczy składa się z maszyny wytrzymałościowej AllroundLine z przedłużoną przestrzenią badawczą.
- Próbki do badania rozciągania podawane są poprzez magazyn próbek, który może pomieścić do 200 sztuk.
- Magazynek składa się z podkonstrukcji i otaczającego go łańcuszka z zatrzaskami, w które „zaciskane” są próbki.
- Zapięcia te różnią się w zależności od rodzaju i kształtu próbki. Dzięki temu możliwe jest badanie folii o różnych wymiarach za pomocą tego samego systemu.
Oprócz średnioterminowej redukcji kosztów badań, zaletą tego systemu jest bezbłędne wykonanie badań. Wyeliminowanie wpływu użytkownika pozwala uzyskać wysoki poziom powtarzalności wyników badań.
więcej o roboTest F do kalkulatora amortyzacji Proszę o poradę
Interesuje Cię automatyczne badanie tworzyw sztucznych?
Nasze zautomatyzowane systemy badawcze przeprowadzają w pełni automatycznie badania rozciągania, ściskania, zginania lub udarności.
Do zautomatyzowanych systemów badawczych Zapraszamy do kontaktu
Downloads do próby rozciągania folii zgodnie z ASTM D882
- Informacja branżowa: Tworzywa sztuczne & guma PDF 9 MB
- Informacja o produkcie: Maszyna wytrzymałościowa zwickiLine do Fmax 5 kN PDF 820 KB
- Informacja o produkcie: Pneumatyczny uchwyt mocujący Fmax 1 kN PDF 3 MB
- Informacja o produkcie: Wzorzec do mocowania elastycznych folii PDF 714 KB
- Informacja o produkcie: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
- Informacja o produkcie: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Informacja o produkcie: Automatyzacja próbek niestabilnych wymiarowo roboTestF PDF 98 KB