ISO 527-3, испытание пластиковых пленок на растяжение
Испытания пластиковых пленок на растяжение имеют большое значение для упаковочной промышленности, а также для испытаний сепараторных пленок аккумуляторных батарей.
Стандарт ISO 527-3 регламентирует условия испытания для определения характеристик пластиковых пленок и плиток толщиной менее 1 мм при растяжении и базируется на указанных в стандарте ISO 527-1 общих принципах (кондиционирование, проведение испытания, оборудование и результаты).
Аналогом ASTM к стандарту ISO 527-3 является ASTM D882, хоть его и нельзя рассматривать как технический эквивалент, так как он отличается не только в плане геометрии образцов, но и предъявляет менее жесткие требования к точности измерения деформации.
Пластмассы толщиной более 1 мм испытывают по стандартам ISO 527-2 / ASTM D638.
Характеристики Испытание сепараторных пленок на растяжение Образцы Проведение испытания и оборудование Автоматизированное испытание пленокЗагрузки Проекты заказчиков Запросить консультацию
ISO 527-3, характеристики
Испытание пластиковых пленок на растяжение выдает измеренные значения свойств материала при квазистатистическом, одноосном, постоянно растущем растягивающем нагружении.
Типовыми результатами испытаний являются:
- Напряжение текучести
- Деформация текучести
- Максимальное напряжение и номинальная деформация разрушения
При использовании образцов-полосок результат "деформация разрушения" зависит как от формы образца, так и от способа зажима образца. Рекомендуется применение захватов с параллельным зажимом. Зажимные губки должны обеспечивать линейный контакт с образцом.
Испытания сепараторных пленок на растяжение в рамках испытания аккумулятора по ISO 527-3
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.
ISO 527-3, проведение испытания
Проведение испытания пластиковых пленок на растяжение соответствует описанию в стандарте ISO 527-1, раздел 9. При этом, что касается пленок, необходимо учитывать следующее:
- У образцов, вырезанных из плиток или пленок, можно предположить, что ширина инструмента для резки пленки совпадает с шириной образца. Любой образец с видимыми дефектами на кромках следует браковать. Свойства некоторых пленок могут меняться в зависимости от направления в плоскости (анизотропия), поэтому следует испытывать образцы в обеих ориентациях.
- При использовании оптических экстензометров (особенно это касается тонких плиток и пленок) расчетную длину необходимо обозначить измерительными метками на образцах. Следует убедиться, что на метках нет надрезов и прочих повреждений, чтобы исключить повреждение образца.
- При зажиме образца необходимо обязательно проследить за тем, чтобы он был выровнен по вертикали. 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.
- 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. Нормативное преднатяжение можно регламентировать в программном обеспечении testXpert, гарантируя получение точных и воспроизводимых результатов испытаний.
Оборудование для испытаний пластиковых пленок на растяжение по ISO 527-3
Испытательные машины:
Поскольку образцы из пластиковых пленок разрушаются при относительно небольших усилиях, зачастую испытания по стандарту ISO 527-3 проводят на одноколонной универсальной испытательной машине zwickiLine на 500 Н. По причине высокой деформации разрушения образцов из пленки для испытаний до разрушения может потребоваться машина zwickiLine с увеличенной высотой или двухколонная рама серии ProLine или AllroundLine (для расширенных функций и автоматизированных испытаний).
Захваты:
Для надежного и щадящего зажима образцов из пленок рекомендуется использовать пневматические захваты на 1 кН с параллельным зажимом и алюминиевыми/вулколлановыми губками.
Вспомогательное приспособление для загрузки образцов:
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-полосок различной ширины и длины согласно стандарту ISO 527-3.
Экстензометр:
Для измерения деформации стандарт ISO 527-1 предписывает использование подходящего экстензометра. Для измерения деформации пластиковых пленок образец нельзя нагружать массой экстензометра, чтобы исключить преждевременное разрушение образца. Поэтому мы рекомендуем использовать бесконтактный видеоэкстензометр (videoXtens 2-150 HP (диапазон измерения до 175 мм) или videoXtens 1-270 P (диапазон измерения до 330 мм), в зависимости от ожидаемой деформации образца)
Испытание пленок на растяжение по ISO 527-3 с программным обеспечением testXpert
Наше программное обеспечение testXpert делает проведение испытания пленок на растяжение по ISO 527-3 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±5 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).
ISO 527-3, образцы
Согласно стандарту ISO 527-3 пленки и плитки толщиной до 1 мм испытывают в форме полосок или образцов с заплечиками.
- Рекомендованная форма образца - полоска. Такие образцы можно просто изготавливать с помощью вырубного пресса или прибора для нарезания пленок.
- В пунктах контроля качества часто используют образцы с заплечиками. В этом случае необходим контактный датчик продольной деформации, с помощью которого можно регистрировать деформацию прямо на образце.
- Стандарт ISO 527-3 требует нанесения двух параллельных измерительных меток на расстоянии 50 мм (L0) в центре образца.
| образец | Примечание | l3 мм | l1 мм | b2 мм | b1 мм | h мм | L0 мм | L мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип 2 (полоска) | рекомендованный образец | ≥150 | от 10 до 25 | ≤1 | 50±0,5 | 100±5 | ||
| L при больших деформациях можно уменьшить до 50мм | ≥150 | от 10 до 25 | ≤1 | 50±0,5 | 50 | |||
| Тип 5 (образец с заплечиками) | испытания для контроля качества; рекомендуется при очень большой деформации разрушения | ≥115 | 33±2 | 25±1 | 6±0,4 | ≤1 | 25±0,25 | 80±5 |
| Тип 1B (образец с заплечиками) | испытания для контроля качества; рекомендуется для жестких плиток | ≥150 | 60±0,5 | 20±0,5 | 10±0,2 | ≤1 | 50±0,5 | 115±5 |
| Тип 4 (образец с заплечиками) | испытания для контроля качества; рекомендуется для тонких плиток | ≥152 | 50±0,5 | 38 | 25,4±0,1 | ≤1 | 50±0,5 | 98 |
Автоматизированные испытания пленок по ISO 527-3 на роботизированной испытательной системе 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
Загрузки по теме испытаний пластиковых пленок на растяжение по ISO 527-3
- 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
