ISO 527-3 Ensaio de tração em filmes de plástico:
Ensaios de tração em filmes de plástico são de grande importância na indústria de filmes para embalagem, mas também no ensaio de baterias nos ensaios em folhas separadoras.
A ISO 527-3 define as condições de ensaio para determinação das características de tração de filmes e de placas feitos em plástico com menos de 1 mm em espessura e se baseia nos princípios gerais indicados na ISO 527-1 como condicionamento, execução do ensaio, equipamentos de ensaio e resultados.
A norma ASTM que corresponde à norma ISO 527-3 é a ASTM D882,a qual, no entanto, não pode ser considerada como tecnicamente equivalente visto que ela é diferente não somente quanto às geometrias das amostras, mas sim, também possui requisitos menores quanto à exatidão da medição de deformação.
Os plásticos com mais de 1 mm em espessura são testados conforme ISO 527-2 e/ou ASTM D638.
Valores característicos Ensaio de tração em folhas separadoras Amostras Execução do ensaio & Equipamentos de ensaio Ensaio automatizado de filmesDownloads Projetos de Clientes Solicite uma consultoria
ISO 527-3 - Valores característicos
O ensaio de tração em filmes de plástico fornece valores de medição sobre o comportamento de um material exposto à carga de tração quasi-estática, de eixo único, com aumento constante.
Resultados de ensaio típicos são valores característicos como por ex.:
- Tensão de escoamento
- Deformação de escoamento,
- Tensão máxima e deformação na rupturanominal
Ao utilizar amostras de tira os resultados de deformação na ruptura,estas dependem tanto da forma da amostra como do tipo de fixação. Recomendamos o uso de garras de tensão paralela. Os insertos de mordente devem ser projetados de forma a garantir o contato de linha entre o mordente e a amostra.
Ensaio de tração em folha separadora no ensaio de baterias conforme ISO 527-3
As folhas separadoras em uma bateria de íons de lítio separam o ânodo e o cátodo um do outro para evitar curtos-circuitos elétricos. Simultaneamente, o separador permite o fluxo de portadores de carga ionizados necessários para o fechamento do circuito em uma célula eletroquímica.
Além de separadores de cerâmica e de materiais não tecidos de fibra são utilizados principalmente membranas de polímero. A determinação confiável da resistência à tração e do alongamento na ruptura fornece informações sobre a integridade do filme separador sob estresse mecânico operacional.
Enquanto folhas separadoras de espessura maior impedem de forma eficiente e segura o contato entre o ânodo e o cátodo, folhas mais finas permitem a redução do peso da bateria e providenciam a melhoria da densidade energética.
Os principais requisitos de tecnologia de ensaio quanto aos separadores são atendidos por meio do ensaio de tração conforme ISO 527-3 e ASTM D882 assim como por meio dos ensaios de puncionamento conforme EN ISO 14477, ASTM D5748 e ASTM F1306 . Estes ensaios também são realizados em estado umedecido por eletrólito para determinar os valores característicos mecânicos o mais próximo possível à realidade.
Por meio da cooperação ativa no desenvolvimento contínuo de normas, especialmente para materiais de bateria, é assegurado que os métodos de ensaio da ZwickRoell atendam também futuramente a todos os requisitos.
ISO 527-3 Execução do ensaio
A execução do ensaio de tração em filmes de plástico é feita como descrita na norma ISO 527-1 Seção 9. Desta forma, para os filmes deve ser observado o que segue:
- no caso de amostras recortadas de placas ou de filmes pode-se pressupor que a largura do cortador de filme plástico seja igual à largura da amostra. Qualquer amostra com defeitos visíveis nas arestas de corte deve ser descartada. As características de determinados filmes poderão sofrer alterações em decorrência do direcionamento no plano (anisotropia) e, por esse motivo, amostras das duas orientações deverão ser testadas.
- Quando especialmente para placas e filmes finos extensômetros sem contato são utilizados, é necessário marcar o comprimento de medição sobre as amostras com o auxílio de marcações de medição. Deve ser assegurado que elas não tenham sido raspadas, estampadas ou cunhadas para evitar que a amostra seja danificada.
- Na fixação da amostra deve ser obrigatoriamente observado que a centralização vertical da amostra seja assegurada. As garras utilizadas devem garantir a fixação uniforme e segura da amostra de filme plástico fino durante o ensaio de tração, sem causar o escorregamento ou o esmagamento / a ruptura da amostra na garra.
- Durante a centralização de uma amostra de filme menos rígido ou em decorrência da pressão de aperto uma pré-tensão da amostra poderá ser causada já antes do início do ensaio. Ela é necessária para evitar um pé de curva no diagrama tensão-deformação. Uma pré-tensão em conformidade com a norma pode ser definida por meio do software de ensaios testXpert, o que garantirá resultados de ensaio exatos e repetíveis.
Equipamentos de ensaio para ensaio de tração em filmes de plástico conforme ISO 527-3
Máquinas de ensaios:
Visto que as amostras de filmes plásticos sofrem rupturas com aplicação de forças relativamente baixas, o ensaio conforme ISO 527-3 é frequentemente executado em uma máquina universal de ensaios de coluna única Tipo zwickiLine 500 N. Por motivo da deformação na ruptura parcialmente alta das amostras de filme, poderá ser necessária para o ensaio até a ruptura a zwickiLine com altura adicional ou uma estrutura bicolunada das séries ProLine ou AllroundLine (para funções ampliadas e ensaios automatizados).
Garras:
Para a fixação segura e não danificadora das amostras de filme é recomendada a utilização de garras pneumáticas 1 kN de tensão paralela com insertos de mordente feitos em alumínio/Vulkollan.
Dispositivo de inserção
Com o auxílio do dispositivo de inserção para a inserção segura e rápida de filmes de plástico finos nas garras pode ser assegurada a centralização vertical da amostra em virtude da redução de falhas do usuário e de influências do operador no posicionamento da amostra. Isso fornece resultados de ensaio confiáveis e aumenta a performance de amostras. O dispositivo de inserção está disponível para amostras em forma de tira com diferentes larguras e comprimentos conforme ISO 527-3.
Extensômetro
A ISO 527-1 requer para a medição de deformação a utilização de um extensômetro adequado. Para a medição de deformação em filmes de plástico a amostra não deverá ser exposta à carga da massa do extensômetro para evitar a ruptura precoce da amostra. Por esse motivo é recomendada a utilização de um extensômetro de vídeo sem contato (videoXtens 2-150 HP (range de medição de até 175 mm) ou videoXtens 1-270 P (range de medição de até 330 mm), dependendo da deformação esperada da amostra)
Ensaio de tração em filmes conforme ISO 527-3 com software de ensaios testXpert
Nosso software de ensaios testXpert torna a execução do ensaio de tração em filmes conforme ISO 527-3 simples e segura:
- Garantem-se conformidade com as normas e independência do operador: O programa de ensaio é parametrizado por nós de forma centralizada em conformidade com as normas e validado. Todos os parâmetros de configuração do sistema são carregados automaticamente. O atendimento aos amplos requisitos das normas não depende de pessoas individuais.
- Adaptação rigorosa à norma : No programa de ensaios, as distâncias entre as ferramentas foram configuradas de forma absoluta e protegidas contra manipulações. Dessa forma, o comprimento de fixação correto da amostra, por ex. 100±5 mm, pode ser visualizado imediatamente e ser rastreado.
- Economia de tempo visto que cada um dos ensaios conta: Os resultados podem ser recalculados mesmo após o ensaio quando por ex. a geometria da amostra é corrigida.
ISO 527-3 Amostras
Conforme ISO 527-3 os filmes e placas de até 1 mm em espessura são testados por meio de amostras de tiras ou amostras tipo gravata.
- O formato de amostra recomendado é a amostra em forma de tira. Esta forma é fácil de ser produzida utilizando uma prensa de corte, ou um dispositivo de corte da película.
- As amostras tipo gravata são normalmente usadas no controle de qualidade. Neste caso é necessário um extensômetro de medição direta, que pode englobar a tensão da amostra diretamente nela.
- A ISO 527-3 requer a aplicação de duas marcações de medição paralelas com um distância de 50 mm (L0) entre elas, no centro da amostra.
L0Comprimento de medição
L Comprimento livre de fixação
l1 Comprimento da parte paralela estreita/diâmetro interno
L2Distância entre as partes largas e paralelas
l3 Comprimento total
b2 Largura da amostra na região do ombro
b1Largura da amostra na região do comprimento de medição
h Espessura da amostra
| Amostras | Observação | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L0 mm | L mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipo 2 (tiras) | Amostra recomendada | ≥150 | 10 até 25 | ≤1 | 50±0,5 | 100±5 | ||
| Em caso de deformações grandes, L pode ser reduzido a 50mm | ≥150 | 10 até 25 | ≤1 | 50±0,5 | 50 | |||
| Tipo 5 (amostra tipo gravata) | Aplicações de Garantia de Qualidade; recomendada em caso de deformação na ruptura muito grande | ≥115 | 33±2 | 25±1 | 6±0,4 | ≤1 | 25±0,25 | 80±5 |
| Tipo 1B (amostra tipo gravata) | Aplicações de Garantia de Qualidade; recomendada para placas rígidas | ≥150 | 60±0,5 | 20±0,5 | 10±0,2 | ≤1 | 50±0,5 | 115±5 |
| Tipo 4 (amostra tipo gravata) | Aplicações de Garantia de Qualidade; recomendada para placas finas | ≥152 | 50±0,5 | 38 | 25,4±0,1 | ≤1 | 50±0,5 | 98 |
Ensaio automatizado em filmes conforme ISO 527-3 com sistema robotizado de ensaios roboTest F
Na fabricação de filmes de plástico, a Garantia de Qualidade é indispensável; e, além disso, um mercado em crescimento como a indústria de veículos elétricos requer soluções automatizadas por motivo da demanda crescente por ensaios para aumentar a performance e a eficiência no ensaio em filmes. Para tal, a ZwickRoell desenvolveu o sistema robotizado de ensaios ‘roboTest F’ .
- O sistema de teste compreende uma máquina de teste AllroundLine com área de ensaio estendida.
- As amostras para o ensaio de tração são fornecidos por um depósito de amostras com uma capacidade de até 200 itens.
- O depósito é composto por uma base e uma corrente giratória com detentores do tipo grampo que prendem as amostras.
- Os grampos variam de acordo com o tipo e forma da amostra. Desta forma também é possível testar filmes de diferentes dimensões utilizando o mesmo sistema.
Além de uma redução de custos com ensaios a médio prazo, outra vantagem deste sistema está na realização de ensaios sem erros: Ao se eliminar influências do operador obtém-se elevada reprodutibilidade dos resultados dos ensaios.
Mais informações sobre o roboTest F Ir à calculadora de amortização Solicite uma consultoria
Downloads para ensaio de tração em filmes de plástico conforme ISO 527-3
- Brochura do setor: Plásticos & Borracha PDF 9 MB
- Informações sobre o produto: Máquina de ensaios zwickiLine de até Fmax 5 kN PDF 820 KB
- Informações sobre o produto: Garras pneumáticas Fmax 1kN PDF 3 MB
- Informações sobre o produto: Dispositivo de inserção para filmes de pouca resistência à flexão PDF 714 KB
- Informação de produto: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
- Informação de produto: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Informações sobre o produto: Automatização roboTestF de amostras dimensionalmente não estáveis PDF 98 KB