ASTM D412 Испытание резины и эластомеров на растяжение
В стандарте ASTM D412 приводится описание методики определения свойств вулканизированной термореактивной резины и термопластичных эластомеров при растяжении. Эти материалы находят применение в различных отраслях промышленности (например, авиация и космонавтика, медицинская техника, автомобильная промышленность, строительства и другие).
- Термореактивная резина под воздействием тепла отверждается и вставляется в форму. Отверждение - это необратимая химическая реакция, делающая продукты из термореактивной резины прочнее и долговечнее. К продуктам из термореактивной резины относятся покрышки, хоккейные шайбы, предохранительные автоматы, корпуса для электроники и компоненты двигателей.
- Термопластичные эластомеры (TPE) - это полимеры, смеси полимеров или каучуков. Как правило, сначала они находятся в форме гранул, при нагревании переходят в жидкое состояние, затем их можно закачать, например, в литейную форму. Термопласт принимает свою форму после охлаждения и затвердевания. Этот процесс обратим при повторном нагревании материала. Области применения TPE: приводные ремни, амортизаторы, дыхательные шланги, катетеры и подошвы для обуви.
Цель испытания Проведение испытания и характеристики Требования к оборудованию Испытательные системы Автоматизация
Цель испытания эластомеров на растяжение по ASTM D412
- Стандарт ASTM D412 содержит спецификации для испытательной машины, образцов (включая форму и размеры), а также для испытательных процессов и используемых методик.
- Целью испытания является определение различных характеристик материалов, которые затем можно использовать при разработке новых продуктов, при достижении целей производительности продуктов или для исследований и контроля качества.
Проведение испытания по ASTM D412
Стандарт ASTM D412 описывает два метода испытания: метод A и B.
- Метод A базируется на гантелеобразных образцах (образцах с заплечиками), метод B предназначен для плоско вырубленных образцов в форме колец.
- В процессе испытания по ASTM D412 измеряют упругость материала при растяжении, а также характеристики после испытания, когда материал больше не нагружают.
- Испытание проводится на универсальной испытательной машине (ее также называют машиной для испытаний на растяжение) со скоростью 500 ± 50 мм/мин, пока образец не разрушится.
Хотя по стандарту ASTM D412 измеряют много различных свойств при растяжении, важнейшими характеристиками являются следующие:
Полученные характеристики по ASTM D412
Дефиниции согласно ASTM D1566 - терминология для резины:
- Напряжение растяжения: напряжение, прикладываемое для растягивания образца
- Напряжение растяжения при определенном удлинении: напряжение, необходимое для растягивания равномерного сечения образца вплоть до определенного удлинения
- Прочность при растяжении: максимальное напряжение растяжения при удлинении образца вплоть до разрушения
- Предел растекаемости: точка на кривой напряжения/деформации незадолго до окончательного разрушения образца, в которой скорость напряжения в соотношении с удлинением проходит нулевую точку и может стать отрицательной
- Максимальная деформация: удлинение к моменту разрушения образца
- Деформация растяжения: удлинение, которое остается после вытягивания и последующей обратной осадки образца, указывается в процентах изначальной длины
Подробную информацию и стандартную методику можно найти в стандарте ASTM D412
Образцы и размеры по ASTM D412
- Для испытания резины и эластомеров на растяжение стандарт ASTM D412 регламентирует шесть допустимых типов образцов с заплечиками и два допустимых типа вырубленных образцов в форме колец.
- Наиболее часто используемыми являются образцы с заплечиками формы C (ASTM D412 тип C) общей длиной 115 мм (4,5 дюйма), расчетной длиной 25 мм (1 дюйм), шириной измерения 6 мм (0,25 дюйма) и толщиной 3 мм. Толщину образца следует измерять трижды, будет принято среднее арифметическое.
| Стандарт | Тип | Примечание | l3 мм | l1 мм | b2 мм | b1 мм | h мм | L0 мм | Форма |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM D412 | С | предпочтительные образцы | ≥115 | 33 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | A | возможные размеры | ≥140 | 59±2 | 25±1 | 12+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | B | возможные размеры | ≥40 | 59±2 | 25±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | D | возможные размеры | ≥100 | 33±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 25±0,25 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | E | возможные размеры | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 3+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | F | возможные размеры | ≥125 | 59±2 | 16±1 | 6+0,05 | 1,3...3,3 | 50±0,5 | образец с заплечиками |
| ASTM D412 | 1 | предпочтительные размеры | 17,9 | 15,9 | 1...3,3 | 50 | Кольцо | ||
| ASTM D412 | 2 | больший размер | 35,8 | 31,8 | 1...3,3 | 100 | Кольцо |
Требования при испытании эластомеров и требования к испытательному оборудованию
- Зажим образца: Когда образец растягивается, он становится тоньше и может выскользнуть из зоны зажима. Используемые захваты должны быть в состоянии поддерживать усилие прижима уменьшающихся образцов постоянным.
- Деформация образца: Вследствие роста длины образца вплоть до его разрушения ход траверсы должен быть достаточно большим - и нагружающая рама должно быть, соответственно, достаточно высокой.
испытательные машины
- Испытательная машина zwickiLine – компактное решение для малых испытательных усилий до 5 кН с рабочей зоной до 1365 мм
- Испытательная машина ProLine для нормативных испытаний и простых областей применения с испытательным диапазоном от 1050 мм до 1450 мм
- Испытательная машина AllroundLine - адаптивна и универсальна, испытательный диапазон от 1030 мм до 2560 мм
Захваты
- Пневматические захваты : усилие прижима создается пневматическими приводами. Не зависимое от растяжения усилие прижима остается постоянным в течение всего процесса испытания. При испытаниях уменьшающихся образцов усилие прижима поддерживается равномерным, благодаря постоянному пневматическому давлению.
- Цанговые захваты : с двухсторонним закрытием. Благодаря принципу ножниц, усилие прижима увеличивается пропорционально с ростом усилия растяжения. Это обеспечивает автоматический дожим при испытаниях уменьшающихся образцов.
Экстензометры
- Длинноходовой датчик: очень большой путь измерения и очень высокая разрешающая способность по всему диапазону измерения. Солидная механическая конструкция направляющих элементов обеспечивает надежное функционирование даже при испытаниях образцов, способных нанести обратный удар при разрушении.
- Датчик multiXtens II HP: полностью автоматический и обладающий высочайшей точностью по всему диапазону измерения. Передача измерительных, управляющих и статусных сигналов между каретками, измерительными головками и центральным измерительным и управляющим модулем осуществляется через микропроцессорную систему экстензометра.
- Датчик lightXtens: специально разработан для высокоэластичных и чувствительных к касанию материалов. Идеален для образцов с высокой энергией разрушения и склонностью к удару при разрушении, что может стать причиной повреждения механической контактной измерительной системы.
Автоматизированные испытания на растяжение по ASTM D412
Испытания резины и эластомеров на растяжение по ASTM D412 можно также проводить автоматизированно.
Компактная роботизированная система roboTest L может автономно испытывать до 350 образцов. Интегрированный в систему толщиномер измеряет толщину образцов точно и сопоставимо.
Грейфер укладывает образцы в испытательную машину, и испытание на растяжение по ASTM D412 запускается автоматически. После испытания остатки образца извлекаются из захватов отдельными грейферами.
Роботизированная испытательная система roboTest R является комплексной, к ней можно привязывать дополнительные приборы (например, станцию для нанесения меток на образцы, центрирующую станцию или термокамеру для точной термообработки образцов). Также можно произвольно увеличивать емкость магазина роботизированной испытательной системы.
Если у Вас есть вопросы относительно связанных со стандартом ASTM D412 требований, то свяжитесь напрямую с нашими экспертами.
Мы с удовольствием Вас проконсультируем!
Связаться сейчас
Часто задаваемые вопросы по стандарту ASTM D412
Стандарт ASTM D412 содержит описание методики определения характеристик растяжения вулканизированной термореактивной резины и термопластических эластомеров. Эти испытания являются решающими для определения механических характеристик резины и эластомеров, важных для разработки новых продуктов, контроля качества и проверки эффективности во многих отраслях промышленности: авиация и космонавтика, медицинская техника, автопром, строительство и т.д.