ISO 527-3 Próba rozciągania folii z tworzyw sztucznych
Próby rozciągania folii z tworzyw sztucznych mają ogromne znaczenie w przemyśle opakowań foliowych, ale także w badaniu akumulatorów folii separacyjnych.
ISO 527-3 określa warunki badania służące do określania właściwości rozciągających folii i arkuszy z tworzyw sztucznych o grubości mniejszej niż 1 mm i opiera się na ogólnych zasadach określonych w ISO 527-1, takich jak kondycjonowanie, procedury badawcze, wyposażenie badawcze i wyniki.
Odpowiednikiem normy ASTM dla ISO 527-3 jest ASTM D882, której jednak nie można uważać za równoważną pod względem technicznym, ponieważ nie tylko różni się geometrią próbki, ale także stawia niższe wymagania w zakresie dokładności pomiaru wydłużenia.
Tworzywa sztuczne o grubości powyżej 1 mm są badane zgodnie z ISO 527-2 ewent. ASTM D638 .
Wartości charakterystyczne Próba rozciągania folii separacyjnych Próbka Przeprowadzenie badania & Środki pomiarowe Zautomatyzowane badanie foliiDownloads Projekty klientów Proszę o poradę
ISO 527-3 Wartości charakterystyczne
Próba rozciągania folii z tworzyw sztucznych dostarcza wartości pomiarowych, dotyczących zachowania materiału pod quasi-statycznym, jednoosiowym, stale rosnącym naprężeniem rozciągającym.
Typowymi wynikami badania są takie parametry jak:
- Granica plastyczności
- Wydłużenie plastyczne
- Maksymalne naprężenie i nominalne wydłużenie przy zerwaniu
W przypadku stosowania próbek paskowych wyniki wydłużenia przy zerwaniu zależą zarówno od kształtu próbki, jak i rodzaju jej zamocowania. Zalecamy stosowanie równolegle zaciskanych uchwytów mocujących. Zestawy wkładek powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby istniał kontakt liniowy pomiędzy wkładką zaciskową a badaną próbką.
Próba rozciągania folii separacyjnych w badaniu akumulatorów zgodnie z ISO 527-3
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 ISO 527-3 i ASTM D882 oraz próbami 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.
ISO 527-3 Przeprowadzenie badania
Przeprowadzenie próby rozciągania folii z tworzyw sztucznych osiąga się jak opisano w ISO 527-1 ustęp 9. W przypadku folii należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
- dla próbek, wycinanych z paneli lub folii można przyjąć, że szerokość narzędzia do cięcia folii odpowiada szerokości próbki do badań. Każdą próbkę do badań z widocznymi wadami na przyciętych krawędziach należy wyrzucić. Właściwości niektórych folii mogą zmieniać się wraz z kierunkiem w płaszczyźnie (anizotropia), dlatego należy badać próbki w obu orientacjach.
- W przypadku stosowania ekstensometrów optycznych, zwłaszcza do cienkich arkuszy i folii, należy zaznaczyć długość pomiarową znacznikami pomiarowymi na próbkach. Należy upewnić się, że nie są one porysowane, dziurkowane ani wytłoczone, aby zapobiec uszkodzeniu próbki.
- Przy mocowaniu próby należy koniecznie 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.
- 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. Za pomocą oprogramowania badawczego testXpert można zdefiniować naprężenie wstępne zgodne z normami, co zapewnia dokładne i powtarzalne wyniki badań.
Środki pomiarowe do próby rozciągania folii z tworzyw sztucznych zgodnie z ISO 527-3
Maszyny wytrzymałościowe:
Ponieważ próbki do badań folii z tworzywa sztucznego pękają pod wpływem stosunkowo małych sił, badania zgodnie z normą ISO 527-3 często przeprowadza się na jednokolumnowej uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej zwickiLine 500 N . Ze względu na duże wydłużenie przy zerwaniu próbek folii, do badań aż do zerwania może być wymagana zwickiLine o zwiększonej wysokości lub dwukolumnowa rama z serii ProLine lub AllroundLine (dla funkcji rozszerzonych i testów automatycznych).
Uchwyt mocujący:
W celu bezpiecznego i delikatnego mocowania próbek z folii zalecamy stosowanie pneumatycznych uchwytów mocujących 1 kN z równoległym mocowaniem i zestawami wkładek z aluminium/Vulkollanu.
Wzorzec ustawienia:
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 próbek paskowych o różnej szerokości i długości zgodnie z ISO 527-3 .
Ekstensometr:
ISO 527-1 wymaga do pomiaru wydłużenia użycia odpowiedniego ekstensometru. Przy pomiarze wydłużenia folii z tworzywa sztucznego nie należy obciążać próbki masą ekstensometru, aby wykluczyć przedwczesne zniszczenie próbki. Dlatego zalecamy stosowanie bezkontaktowego ekstensometru Video (videoXtens 2-150 HP (Zakres pomiarowy do 175 mm) lub videoXtens 1-270 P (Zakres pomiarowy do 330 mm), w zależności od oczekiwanego wydłużenia próby)
Próba rozciągania folii zgodnie z ISO 527-3 z pomocą oprogramowania badawczego testXpert
Nasze oprogramowanie badawcze testXpert czyni przeprowadzenie próby rozciągania folii zgodnie z ISO 527-3 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±5 mm.
- Oszczędność czasu, bo liczy się każda próba: Wyniki można również przeliczyć po zakończeniu badania, na przykład w przypadku skorygowania geometrii próbki.
ISO 527-3 Próbka
Zgodnie z ISO 527-3 folie i arkusze o grubości do 1 mm są badane z zastosowaniem prób paskowych lub wiosełkowych .
- Zalecanym kształtem próby jest pasek. Ten kształt próby można łatwo przygotować za pomocą prasy tnącej lub urządzenia do cięcia folii .
- W kontroli jakości są często wykorzystywane próbki wiosełkowe . W tym przypadku wymagany jest ekstensometr do bezpośredniego pomiaru, za pomocą którego można rejestrować wydłużenia próbki bezpośrednio na próbce.
- Norma ISO 527-3 wymaga zastosowania dwóch równoległych znaczników pomiarowych w odstępie 50 mm (L0) na środku badanej próbki.
L0 Długość pomiarowa
L Długość mocowania / Odstęp początkowy zacisku mocującego
l1Długość wąskiej części równoległej/średnica wewnętrzna
l2 Odległość pomiędzy szerokimi, równoległymi częściami
l3 Długość całkowita
b2 Szerokość próby w obszarze wiosełka
b1 Szerokość próby w obszarze wiosełka
h Grubość próby
| Próba | Uwaga | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | L mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ 2 (Paski) | zalecana próbka | ≥150 | 10 do 25 | ≤1 | 50±0,5 | 100±5 | ||
| L można zmniejszyć do 50 mm w przypadku większych wydłużeń | ≥150 | 10 do 25 | ≤1 | 50±0,5 | 50 | |||
| Typ 5 (Próba wiosełkowa) | Aplikacje kontroli jakości; zalecany przy bardzo dużym wydłużeniu przy zerwaniu | ≥115 | 33±2 | 25±1 | 6±0,4 | ≤1 | 25±0,25 | 80±5 |
| Typ 1B (Próba wiosełkowa) | Aplikacje kontroli jakości; zalecany dla sztywnych arkuszy | ≥150 | 60±0,5 | 20±0,5 | 10±0,2 | ≤1 | 50±0,5 | 115±5 |
| Typ 4 (Próba wiosełkowa) | Aplikacje kontroli jakości; zalecany dla cienkich arkuszy | ≥152 | 50±0,5 | 38 | 25,4±0,1 | ≤1 | 50±0,5 | 98 |
Zautomatyzowane badanie folii zgodnie z ISO 527-3 z pomocą zrobotyzowanego systemu badawczego 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
Pliki do pobrania, dotyczące próby rozciągania folii z tworzyw sztucznych zgodnie z ISO 527-3
- 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