ASTM D882, испытание пленок на растяжение
ASTM D882 представляет собой стандартный метод испытания для определения свойств тонких пластиковых пленок толщиной менее 1,0 мм (0.04 дюйма) при растяжении и имеет большое значение в упаковочной промышленности как для контроля качества, так и в области исследований и разработок.
Ниже представлен обзор стандарта ASTM D882 относительно применения и значения стандарта, образцов, проведения испытаний и необходимого оборудования, результатов и характеристик. Для получения исчерпывающей информации о стандарте ASTM D882 необходимо приобрести этот стандарт.
Стандарт ISO 527-3 аналогичен ASTM D882, однако не может считаться технически эквивалентным, поскольку ISO допускает дополнительную геометрию образцов, требует различных скоростей испытания и использования экстензометра или измерительных меток на образце. В стандарте ASTM, напротив, экстензометр является опцией.
Пластмассы толщиной более 1,0 мм (0.04 дюйма) следует испытывать на растяжение по стандарту ASTM D638.
Цель и характеристики Испытание сепараторных пленок на растяжение Образцы Проведение испытания и оборудование Автоматизированное испытание пленок
Цель стандарта ASTM D882 и полученные характеристики
Тонкие пластиковые пленки играют важную роль в упаковочной промышленности для защиты продуктов питания и товаров широкого потребления. Производители пластмасс и упаковочные компании используют полученные механические характеристики для оценки эффективности своих пластиковых пленок, для контроля качества производимых партий пленки, а также постоянного улучшения материалов.
Стандарт ASTM D882 включает в себя определение следующих характеристик:
- Прочность при растяжении: для расчета максимальное усилие делится на изначальное поперечное сечение образца. Результат выражается в усилии на единицу площади (мегапаскаль). Прочность растяжения при разрушении: рассчитывается так же, как прочность при растяжении, только вместо максимального усилия используется усилие при разрушении
- Точка разрушения: напряжение и деформация в момент разрушения образца
- Точка текучести: напряжение и деформация в точке кривой, в которой наклон равен нулю
- Модуль упругости: показатель жесткости тонких пластиковых пленок
- Энергия растяжения до разрушения
- Коэффициент разрушения: для расчета максимальное усилие делится на исходную ширину образца (кН/м)
Испытание сепараторных пленок на растяжение в рамках испытания аккумулятора
Сепараторные пленки в литий-ионной батарее отделяют друг от друга анод и катод для предотвращения электрических коротких замыканий. В то же время сепаратор позволяет пропускать ионизированные носители заряда, необходимые для замыкания цепи в электрохимической ячейке.
Наряду с керамическими сепараторами и стекловолоконными неткаными материалами используются полимерные мембраны. Надежное определение прочности при растяжении и деформации разрушения позволяет делать выводы о целостности пленки сепаратора при механических нагрузках во время эксплуатации.
В то время как более толстые пленки сепаратора эффективно и безопасно предотвращают контакт анода с катодом, более тонкие пленки позволяют уменьшить вес аккумулятора и повысить плотность энергии.
Важнейшие технические требования к сепараторам регламентированы в испытаниях на растяжение по ISO 527-3 и ASTM D882, а также испытаниях на пробой по EN ISO 14477, ASTM D5748 и ASTM F1306. Эти испытания также проводятся в среде электролита для получения приближенных к реальности механических характеристик.
Активное участие в работе комитетов по дальнейшему развитию этих стандартов, особенно в области материалов для аккумуляторов, гарантирует, что методы испытаний фирмы ZwickRoell будут и впредь соответствовать всем будущим требованиям.
ASTM D882, образцы
Пленки и плитки толщиной (образца) до 1 мм испытывают по стандарту ASTM D882 в форме полосок, общая длина которых минимум на 50 мм (2 дюйма) должна превышать зажимную длину. Ширина образца b должна составлять от 5 мм до 25,4 мм.
- Для испытаний в области контроля качества стандартный образец по ASTM D882 обладает зажимной длиной L = 100 мм (4 дюйма) при общей длине ≥150 мм
- Для определения модуля стандарт ASTM D882 рекомендует использовать зажимную длину L = 250 мм (10 дюймов) при общей длине ≥300 мм, чтобы свести к минимуму влияние на результаты испытания вследствие выскальзывания образца из захвата.
Стандарт ISO 527-3 также рекомендует использовать образцы-полоски, но регламентирует другую геометрию образцов и, кроме того, допускает применение других типов образцов в форме лопаток.
Образцы-полоски по ASTM D882 и ISO 527-3 можно легко изготавливать с помощью прибора для нарезания пленок. Изготовление образцов следует выполнять с особой тщательностью. Необходимо обязательно избегать надрезов и трещин, поскольку они приводят к преждевременному разрушению образца.
Проведение испытания и оборудование
- При проведении испытания пленок на растяжение по ASTM D882 уже в процессе зажима образца необходимо обеспечить его вертикальное выравнивание. Используемые захваты должны быть в состоянии равномерно и надежно удерживать образец из тонкой пластиковой пленки во время испытания на растяжение, без разрушения образца в зоне зажима и проскальзывания.
- Свойства некоторых пленок могут меняться в зависимости от направления в плоскости (анизотропия), поэтому следует испытывать образцы в обеих ориентациях.
- Скорость испытания можно настроить в программном обеспечении testXpert, в зависимости от ожидаемой деформации разрушения образца.
- Во время центровки менее жесткого образца из пленки или с помощью давления образец может быть подвергнут преднатяжению еще до начала испытания. Это необходимо, чтобы предотвратить основание кривой в диаграмме напряжения / деформации. Однако при измерении модуля растяжения и значений напряжения не следует превышать регламентированное значение напряжения. Нормативное преднатяжение можно регламентировать в программном обеспечении testXpert, гарантируя получение точных и воспроизводимых результатов испытаний.
ASTM D882 - испытательная машина
Испытания тонких пластиковых пленок на растяжение по ASTM D882 по причине малых усилий разрушения проводят, как правило, на одноколонной универсальной испытательной машине zwickiLine 500 Н. Для образцов с зажимной длиной L = 250 мм, предпочтительных для определения модуля, по причине высокой деформации разрушения может понадобиться крайне высокая одноколонная нагружающая рама серии zwickiLine, чтобы проводить испытания вплоть до разрушения.
Измерение деформации / экстензометр
- Для определения деформации стандарт ASTM D882 рекомендует измерение перемещения траверсы, то есть регистрацию и расчет деформации по изменению расстояния между захватами во время испытания. Наличие экстензометра, указанного в стандарте ISO 527-3, не требуется.
- В качестве опции можно использовать экстензометр, измеряющий деформацию между двумя точками на образце. По причине чувствительности пленочных образцов необходимо следить за тем, чтобы нагружение в контактных точках образца было как можно меньшим. Поэтому мы рекомендуем использовать бесконтактный видеоэкстензометр (videoXtens 2-150 HP или videoXtens 1-270 P, в зависимости от ожидаемой деформации образца)
ASTM D882 - захваты и губки
- Сложностью испытаний пластиковой пленки, которая, следовательно, имеет решающее значение для точного определения характеристик при растяжении по ASTM D882, являются вертикальное выравнивание образца и щадящая, но надежная техника зажима. Применение пневматических захватов с Fmax 1 кН и алюминиевых/вулколлановых губок может оказаться особенно полезным для испытаний пленок, склонных к сужению, поскольку давление прижима остается неизменным во время испытания.
- Благодаря вспомогательному приспособлению для быстрой и безопасной установки тонких пластиковых образцов в захваты можно обеспечить вертикальное выравнивание образца, снизив вероятность ошибок и влияние человеческого фактора при позиционировании образца. Это гарантирует получение надежных результатов испытаний и увеличивает интенсивность проведения испытаний. Вспомогательное приспособление предлагается для образцов различной ширины и длины согласно стандарту ASTM D882.
Испытание пленок на растяжение по ASTM D882 с программным обеспечением testXpert
Наше программное обеспечение testXpert делает проведение испытания пленок на растяжение по ASTM D882 простым и безопасным:
- Гарантированы соответствие стандартам и независимость от оператора: параметризация и проверка программы испытаний проводится централизованно в нашей компании согласно стандартам. Все параметры конфигурации системы загружаются автоматически. Выполнение обширных требований стандартов не зависит от отдельных лиц.
- Бескомпромиссная адаптация к стандарту: в программе испытаний расстояния между инструментами настраиваются абсолютно и с защитой от манипуляций. Это означает, что правильную зажимную длину образца (например, 100 мм) можно определить и отследить с первого взгляда.
- Экономия времени, потому что каждое испытание учитывается: результаты можно пересчитать заново даже после испытания (например, после корректировки геометрии образца).
Автоматизированное испытание пленок на растяжение по ASTM D882 на roboTest F
При изготовлении пластиковых пленок важное значение имеет контроль качества; кроме того, растущий рынок (например, индустрия электромобилей) требует автоматизированных решений из-за увеличения объема испытаний для повышения производительности и эффективности испытаний пленок. Для этого на фирме ZwickRoell была разработана роботизированная испытательная система‚ roboTest F’ .
- Система состоит из испытательной машины AllroundLine с удлиненной рабочей зоной.
- Образцы для испытаний на растяжение подаются в рабочую зону из магазина (вместимость магазина: до 200 образцов).
- Магазин состоит из каркаса и вращающейся цепи с зажимами, в которые вставляются образцы.
- Зажимы могут быть разными, в зависимости от типа и формы образцов. Благодаря этому на одной и той же системе можно испытывать пленки различных размеров.
Наряду со среднесрочным падением затрат на испытания, преимуществом данной системы также является безошибочное проведение испытаний. Благодаря отсутствию влияния человеческого фактора, обеспечивается высокая воспроизводимость результатов испытаний.
Подробнее о roboTest F Расчет окупаемости Запросить консультацию
Вас интересуют автоматизированные испытания пластмасс?
Наши роботизированные испытательные системы предназначены для полностью автоматического проведения испытаний образцов на растяжение, сжатие, изгиб или ударных испытаний.
К автоматизированным испытательным системам Связаться сейчас
Загрузки по теме испытаний пленок на растяжение по ASTM D882
- Отраслевая брошюра: Пластмассы и резина PDF 9 MB
- Информация о продукте: испытательная машина zwickiLine, Fmax до 5 кН PDF 820 KB
- Информация о продукте: пневматические захваты, Fmax 1 кН PDF 3 MB
- Информация о продукте: вспомогательное приспособление для загрузки гибких пленок PDF 714 KB
- Информация о продукте: videoXtens 2-150 HP PDF 1 MB
- Информация о продукте: videoXtens 1-270 P PDF 1 MB
- Информация о продукте: автоматизация, roboTestF, образцы с нестабильной формой PDF 98 KB
