跳转到页面内容

ASTM D412橡胶和弹性体拉伸试验

ASTM D412标准规定了用于评估热塑性弹性体热固性硫化橡胶拉伸(张力)性能的程序。 这些材料现已用于航空航天、医疗、汽车、建筑等与日常生活息息相关的众多行业之中。

  • 热固性橡胶经过热处理得以固化并定型。 固化是一种不可逆的化学反应,可使热固性橡胶制品更坚固耐用。 由热固性橡胶制成的产品包括轮胎、冰球、断路器、电气设备外壳和电机部件。
  • 热塑性弹性体(TPE)是聚合物、聚合物共混物或复合物。 例如,通常将颗粒形状的TPE加热使其变成液体,然后注射到模具中, 经过冷却和硬化使其成型。 重新加热材料可以逆转这一过程。 TPE应用范围包括传动皮带、减震器、呼吸管、导管和鞋底。

试验目标 试验性能和特性值 试验设备要求 试验系统 全自动

弹性体拉伸试验目标(符合ASTM D412标准)

  • ASTM D412标准规定了所用试验机、试验试样(包括形状和尺寸),以及试验程序和相应方法的规范。
  • 试验目标是要测定各种材料的特性值,这些特性值之后可用于新产品开发、满足产品性能目标或用于研究和质量控制。

根据ASTM D412执行试验

ASTM D412标准包括两种试验方法:方法A和方法B。

  • 方法A基于哑铃状试样和直截面试样,方法B基于切环试样。
  • 符合ASTM D412标准的试验用于测量材料在拉伸载荷下的弹性,以及在移除载荷的情况下材料在试验之后的性能。
  • 使用万能试验机(也称为拉伸试验机)以500 ± 50 mm/min的速度执行试验,直至试样失效。

虽然ASTM D412用于测量许多不同的拉伸性能,但最重要的特性值包括:

根据ASTM D412标准测定的特性值

符合ASTM D1566标准的定义 - 橡胶相关术语

  • 拉伸应力:拉伸试样所施加的应力
  • 给定伸长量时的拉伸应力:将试验试样的均匀横截面拉伸至给定伸长量所需的应力
  • 拉伸强度:将试样拉伸至断裂点时施加的最大拉伸应力
  • 屈服点:应力-应变曲线中未达到极限失效的一点,在该点,应力与应变的比率会经历零值并可能变为负值
  • 极限伸长量:断裂时的伸长量
  • 拉伸永久变形:试样被拉伸后允许以规定方式缩回的剩余伸长量,以原始长度的百分比表示

有关详细信息和标准程序,请参阅ASTM D412标准。

符合ASTM D412标准的试样和尺寸

  • 对于橡胶和弹性体拉伸试验ASTM D412标准规定了六种哑铃状试样类型和两种切环试样类型。
  • 最常用的试样是C型哑铃状试样(ASTM D412 C型),其总长度为115 mm(4.5英寸),标距长度为25 mm(1英寸),测量宽度为6 mm(0.25英寸),厚度为3 mm。必须对厚度进行三次测量,三次测量的中值在计算横截面积时将用作厚度。

L0标距长度
L 夹具间距
l1 狭窄平行部分长度/内径
L2较宽平行部分之间的距离
l3 总长度/外径
b2 肩部区域的试样宽度
b1标距长度区域的试样宽度
h 试样厚度

Standard(标准) 型号 注意 l3
mm
l1
mm
b2
mm
b1
mm
h
mm
L0
mm
形状
ASTM D412 C 优选试样 ≥115 33 25±1 6+0.05 1.3 ... 3.3 25±0.25 哑铃状试样
ASTM D412 A 可能的尺寸 ≥140 59±2 25±1 12+0.05 1.3 ... 3.3 50±0.5 哑铃状试样
ASTM D412 B 可能的尺寸 ≥40 59±2 25±1 6+0.05 1.3 ... 3.3 50±0.5 哑铃状试样
ASTM D412 D 可能的尺寸 ≥100 33±2 16±1 3+0.05 1.3 ... 3.3 25±0.25 哑铃状试样
ASTM D412 E 可能的尺寸 ≥125 59±2 16±1 3+0.05 1.3 ... 3.3 50±0.5 哑铃状试样
ASTM D412 F 可能的尺寸 ≥125 59±2 16±1 6+0.05 1.3 ... 3.3 50±0.5 哑铃状试样
ASTM D412 1 优选尺寸 17.9 15.9 1 ... 3.3 50 环形试样
ASTM D412 2 较大试样 35.8 31.8 1 ... 3.3 100 环形试样

弹性体试验挑战

  • 试样夹持:试样被拉伸后会变得更薄,并且更容易滑出夹持区域。 要使用的试样夹具必须能够在试样收缩时保持恒定的夹持力。
  • 试样伸长量:由于试样长度会增加,横梁的行程距离必须足够长,因此,试验机机架的高度必须足以适应试样伸长至断裂点的长度。

符合ASTM D412标准的拉伸试验的试验系统

用于执行符合ASTM D412标准的弹性体和橡胶拉伸试验的测试解决方案通常包括以下部分:

试验机

试样夹具

  • 气动夹具夹持力由气动作动缸产生。夹持力与拉伸力无关,可保证在整个试验过程中夹持力恒定。对于易收缩的试样,由恒定气压恒定地维持夹持力。
  • 钳式夹具双作动缸夹具。根据钳式夹具原理,夹持力随着拉伸力的增加成比例增加。这可确保容易收缩的试样自动重新紧固。

引伸计

  • Longstroke:测量行程非常大,并且在整个测量范围内具有非常高的分辨率。导向元件坚固的机械设计确保它即使在处理断裂处有鞭梢效应的试样时也能可靠地工作。
  • multiXtens II HP:在整个测量行程范围内实现全自动和最大精确度。测量托架、测量压头与中央测量和控制单元之间的测量、控制和状态信号传输由引伸计的微处理器系统来处理。
  • lightXtens:专为高弹性和接触敏感材料而设计,非常适用于高断裂能和断裂时易发生抖动(可能损坏接触式机械测量系统)的试样。

符合ASTM D412标准的全自动拉伸试验

符合ASTM D412标准的橡胶和弹性体拉伸试验也可以自动进行。
紧凑型全自动试验系统roboTest L可以自动测试高达350个试样。 厚度测量设备集成在系统中,用其测得的试样厚度结果既精确又可再现。

试样抓爪将试样放置在试验机中,并根据ASTM D412标准自动开始拉伸试验。 试验结束后,独立的废料机械手会清除试样夹具中的试样废料。

全自动试验系统roboTest R更为复杂,可以连接诸如试样标记工位、对中装置或环境试验箱等其他设备,对试样进行精确回火。 全自动试验系统的试样架容量也可以根据需要进行扩展。

如果您对ASTM D412的测试要求或试验挑战有任何疑问,请随时联系我们的专家。
我们期待着就您的需求进行探讨。

联系我们

有关ASTM D412的常见问题

ASTM D412标准规定了用于评估热塑性弹性体和热固性硫化橡胶拉伸(张力)性能的程序。这些试验对于测定橡胶和弹性体材料的机械性能至关重要,而这对于航空航天、医疗、汽车、建筑等各行业的产品开发、质量保证和性能测试而言也很重要。

Top