Çekme testinde bir kalıplama bileşiğinin temel mekanik özellikleri belirlenir. Bu özellikler genellikle karşılaştırma amacıyla kullanılır.
Karakteristik özellikler:
- Çekme gerilmesi: Numunenin ilk kesitine ilişkin kuvvetler
- Uzama: Çeneler arası mesafenin başlangıcına bağlı çeneler arası mesafenin değiştirilmesi
- Çekme modül: Germe uzama eğrisinde eğrinin eğimi
- Esne noktası: Eğimin sıfır olduğu eğri noktasındaki germe ve uzama
- Kopma noktası: Numune kopma anındaki gerilme ve uzama
- Poisson sayısı: enine uzamadan uzun uzamaya negatif oran
ISO 527-1/-2 ve ASTM D 638 , Çekme testi için test yöntemlerini belirtir. Her iki standart da teknik olarak eşdeğerdir, ancak örnek şekilleri, test hızları ve sonuçların belirlenme yöntemi bazı yönlerden farklı olduğu için tamamen karşılaştırılabilir sonuçlar vermez.
Standartlaştırılmış çekme testinde, test sonuçları, test örneği üzerinde tanımlanmış bir geri çekme hızıyla ilişkili olarak gösterilir. Bununla birlikte, bir bileşenin veya bir yapının pratik kullanımında ortaya çıkan deformasyon hızının çok geniş bir aralığında bulunabilir. Polimerlerin viskoelastik özelliklerinden dolayı, değişen mekanik uzama oranları, normalde, standartlaştırılmış bir test örneğinde ölçülenlerden farklı mekanik özelliklere neden olur. Bu nedenle, çekme testinde belirlenen karakteristik değerler, sadece bileşen tasarımı için sınırlı uygunlukta ancak maddi bir karşılaştırma için çok güvenilir bir temeli temsil etmektedir.
Yaşlanma testleri: Çekme testi, bir polimerin eskime, ısı depolama, ortam depolamadan sonra veya hava şartlarından sonra mekanik özelliklerinde meydana gelen değişikliği temsil etmek için iyi bir temel oluşturur. Bu amaçla, çekme testinin özellikleri, taze enjeksiyonlu halde olduğu gibi, belirlenen eskime veya hava şartlandırma sürelerinde de belirlenir.
Kalıp kütle testi için numune kalıpları
Yüksek karşılaştırmalı hassasiyet kalıplama bileşiklerinin test edilmesinde göze çarpan bir hedeftir. Bu, örnek türlerinin sınırlandırılmasını gerektirir.
- Numunelerin enjeksiyon yoluyla hazırlanması alışageldir. Bu amaçla, ISO 527-2'de tanımlanan 1A tipi test örneği kullanılır; ayrıca, ISO 3167 ‘de belirtilen A tipi kalınlık olarak 4 mm'lik bir kalınlık ile sınırlandırılmıştır. Bu numune ayrıca ISO 20753'te A1 numunesi olarak da uygulanmaktadır.
- Enjeksiyon kalıplı numunenin, numunenin uzunluğu boyunca mekanik özelliklerin sürekli olmayan bir seyrine ve dolayısıyla çipin dışında kalan tarafında numune kopmasına neden olan, enjeksiyon noktası yöneliminden artan bir mesafe ile azalma vardır.
- Test numunenin çeneler arası mesafe uzunluğu tercihen 75 mm, alternatif olarak 50 mm'dir.
- Alternatif olarak, ISO 3167'de B tipi ve ISO 20753'te A2 tipi olarak belirtilen tip 1B test numunesinin kullanımına izin verilir.
- Bu numune genellikle preslenmiş veya enjeksiyonlu kalıplanmış plakalar halinde öğütülür. Polimerin yönelimleri bu nedenle genellikle enjeksiyonla kalıplanan numunedeki oryantasyonlardan belirgin olarak farklılık gösterir. Farklı numune formlarıyla elde edilen sonuçların karşılaştırılabilirliği sağlanmamaktadır.
- Çeneler arası mesafe daha büyük yarıçap ve dolayısıyla daha kısa paralel alan nedeniyle 1B tipi numune için 50 mm'ye ayarlanır.
Test numunesinin yaşlanma testleri, depolama, hava şartlandırma testi
- Numuneler yüzeyinden geçen yaşlanma süreçleri için küçük bir kesit avantajlıdır.
- Genellikle, bu davranışı değerlendirmek için sadece maksimum çekme gerilmesi kullanılır. Buna göre, ekstansometre kullanımı gerekli değildir ve ince, belli numuneler kullanılabilir.
- ISO 527 bu amaca yönelik olarak, ISO 8256 darbe standardından alınan CP ve CW türlerini sunmaktadır.
- Sıcaklık ve nem açısından tanımlanmış şartlandırma ve ortam koşullarına uyumluluk, test sonuçlarının karşılaştırılabilirliği açısından büyük önem taşır.
- Şartlandırma süresinin koşulları genellikle test edilecek olan plastik malzemenin standartlarında bulunur. Ek olarak, test numuneleri kalıplama bileşiği testinin bir parçası olarak standart bir normda en az 16 saat saklanmalıdır.
- Testler standart iklimlerde yapılırsa, bu ISO 291 veya ASTM D 1349'da tanımlanan belirli bir standart iklim anlamına gelir.
Ilıman klima: 23 ± 2 °C, 50 ± 10 %r.F.
Subtropikal klima: 27 ± 2 °C, 65 ± 10 %r.F.
- Tolerans verileri sınıf 2'ye karşılık gelir. Sınıf 1, bu toleranslar yarıya iner.
- Oda sıcaklığına genellikle 18 °C ile 28 °C arasında olabilen biraz daha geniş bir sıcaklık aralığı denir.
- Buna ek olarak, yüksek veya düşük sıcaklıklarda sapma gereklilikleri öngörülen testler de mümkündür.
- Numune boyutlarının belirlenmesi, belirlenecek germe değerlerine göre nispeten yüksek bir hata katkısı sağlayabilir. Çekme yükleri durumunda, ölçüm hatası voltaj sonucunda doğrusaldır. Tüm eğilme gerilmeleri için numune kalınlığının ölçüm hatası dahil kare etkisi taşır.
- Yanı sıra, okuma kullanılır kontak elemanının boyutunu ve şeklini oynamak için kullanılan ölçüm ekipmanının doğruluğunun ve yüzey basıncı önemli bir rol ölçülürken uygulanır.
- Kesitin kesiti genellikle ideal bir dikdörtgen şekilden sapar. Bunlar, mekanik işlemeden veya düşme izlerinden ve enjeksiyonla kalıplanmış test numunelerinde hafif eğik açılardan gelen açısal hatalar olabilir.
- Boyutsal ölçümün gerekliliklerini ve metodolojisini belirlemek için birçok test standardı sırasıyla ISO 16012 ve ASTM D 5947'ye bakın. Bireysel test standartlarından bazıları ek spesifikasyonlar içerir.
- Katı plastikler için 10 mm'den daha büyük boyutlar, yani toplam uzunluğun ölçülmesi gibi, genellikle daha kalın bir çap pergeli kullanılır. Ölçme işlemi sırasında kontrol edilemeyen yüzey basıncı nedeniyle, kalibre yüksek çözünürlükte bile ölçme doğruluğu oldukça düşüktür.
- Numunelerin kalınlığı ve genişliği genellikle bir mandallı mikrometre vidasıyla belirlenir. Temas yüzeyinin çapı 6.35 mm olan dairesel düzdür. Dişli çark 5 N ve 15 N arasında bir dizi ölçüm kuvveti sınırlar.
- Otomatik sistemlerde, kalınlık ve genişlik, bir kesit ölçüm cihazı kullanılarak belirlenir. Bu cihazlar numuneyi ölçme sırasında yerinde tutar ve dört dijital ölçüm transdüseri, tanımlanmış bir ölçüm gücü ve uygun basınç ayağı ile boyutları belirler.
- Yumuşak plastiklerle ve folyolarla ölçme kuvveti için daha kesin bir uyuma ihtiyaç vardır. Bu amaçla, ölü ağırlığa sahip dijital kalınlık ölçerler kullanılır.
Bir test cihazının iki temel parametresi, kuvvet ve uzunluk değişiklikleri. Ulusal bir standarda göre izlenebilir bir ölçüm cihazına karşı periyodik bir kalibrasyonun parçası olarak, bu ölçülen miktarların belirtilen aralıklar üzerinde test standartlarında belirtilen bir hassaslığa ulaştığına dair kanıt sağlanmaktadır.
Kuvvet ölçümü (ISO 7500-1, ASTM E4)
Çoğu test standardı, ilgili değeri temel alınarak %1'lik bir ölçüm doğruluğu gerektirir. Bu gereksinim, ISO ortamında "sınıf 1" olarak anılır. Günümüzde hemen hemen tüm modern test cihazları, toleransları yarı yarıya olan bu sınıfa 1, hatta sınıf 0.5'e ulaşmaktadır. Bu nedenle, belirleyici faktör, üzerinde bir test cihazının belirtilen sınıf doğruluğunu elde ettiği ölçüm aralığıdır. Çeşitli ZwickRoell test cihazları, sınıf 1'e 1/1000 kadar düşük ölçüm aralığına ulaşır. Böylece, birçok malzemenin modül değerleri ve çekme gerilmeleri, aynı test ayarı ile değişiklik yapılmaksızın ölçülebilir.
Ekstensometre çatalları (ISO 9513, ASTM E83)
Tanımlanmış bir göreceli (yüzde) hata ek olarak, uzunluk değişiminin ölçümü için sınıf verileri ek olarak küçük uzunluk değişikliklerini ölçerken kullanılan mutlak bir hata göstergesi içerir.
Burada, ISO ve ASTM önemli ölçüde farklılık göstermektedir.
- ISO'da toleranslar uzunluğun değişimine atıfta bulunurken, ASTM doğrudan uzamayı belirtir.
- Ayrıca, küçük suşlar alanında ISO'nun gereklilikleri, ASTM'nin ilgili sınıflarında olduğu gibi alınmaktadır.
- Kullanılan ölçüm uzunluğuna bağlı olarak, özellikle uzunlukta küçük değişiklikler ölçülürken tanıma göre çok net farklılıklar vardır.
Çekme modülünü ölçerken özel özellikler
- Yukarıdaki tablodan da görülebileceği gibi, ISO sınıf 1'deki çekme modülünün uzama aralığı için doğruluk gereksinimleri ± 3 um'dir. Bu, modül aralığının başlangıcında ve sonunda ölçümler arasında 6 μm'ye kadar bir sapma olabileceği anlamına gelir. Bu şekilde büyük bir ölçüm hatasına neden olur.
- Bu sorunu çözmek için ISO 527-1 'de çekme modülünün ölçümü için ek bir gereklilik getirilmiştir. Bu ilave gereklilik, modül tespitinin başlangıcı ve bitişi arasındaki ölçme mesafesinin %1'lik bir hassasiyetle ölçülmesini belirtir.
testXpert III test yazılımıher test gereksinimi için mükemmel çözümdür. Yazılım, malzeme testi endüstrisindeki yazılım uygulamalarıyla yakın işbirliğinin sonucudur ve günlük işlerinizde sizi mükemmel şekilde destekleyen birçok işlevi içerir. ISO 527-1/-2 ve ASTM D638 çekme testi için test yöntemlerini belirtir. Her iki standart da teknik olarak eşdeğerdir, ancak örnek şekilleri, test hızları ve sonuçların belirlenme yöntemi bazı yönlerden farklı olduğu için tamamen karşılaştırılabilir sonuçlar vermez. TestXpert III ile ZwickRoell, ISO 527-1 ve ASTM D638 gereksinimlerini karşılaması garanti edilen hazırlanmış bir standart test özellikleri sunar. ISO 527 ‘ye göre testi gerçekleştirmek için tüm ayarlar zaten önceden ayarlanmıştır. TestXpert'te daha birçok ayrıntı da mevcuttur.
Eğme testi (ISO 178, ASTM D 790)
- Eğme testi çekme testi ile benzer gerilme hızlarında çalışır ve bu nedenle de benzer malzeme özellikleri sağlar.
- Eğme testinin en büyük avantajı küçük numune genişletmelerinin nispeten basit bir şekilde ölçülmesidir. Bu nedenle modül ölçümü için eğme testi uzun süre tercih edilmiştir.
- Bununla birlikte, son derece doğru ve kullanımı kolay extensometrelerin varlığı sayesinde, bu avantaj gittikçe belirsiz hale gelmektedir.
- Yöntem sayesinde, eğme testi, test numunesinin yüzeyindeki malzeme durumunu daha güçlü bir şekilde karakterize eder. Malzemede kuvvetli yönlendirmeler mevcut ise çekme testine kıyasla ölçülen değer farkları ortaya çıkar.
- Standartlardaki hesaplama yöntemleri, numune eğilirken artan ölçüm hatalarına tabidir. Bu nedenle çekme testinin aksine, eğme testi ancak küçük numune uzamalarında kullanılabilir.
Creep / Gerilme yükü altında sünme testi
Sürünme testi, sabit yük altında çekme yükünü temsil eder. Böylece yüklenme hızı hemen hemen sıfırdır. Uzamadaki değişim, sürünme eğrisi olarak gösterilir.ISO 899-1 Sürünme testi hakkında daha fazla bilgi
Darbe çekme testi (ISO 8256, ASTM D 1822)
- Test, bir sarkaç darbe test cihazı ile yüksek gerilme hızı altındaki gerilme özelliklerini belirlemek için basit bir yöntem sağlar.
- Ancak klasik sarkaç darbe test cihazında sadece enerji değerleri belirlenebilir; geri çekme hızları genellikle yaklaşık 3.8 m/s ile sınırlıdır. Enstrümantasyonlu bir sarkaç darbe test cihazı, maksimum çekme kuvveti gibi diğer özelliklerin belirlenmesine izin verir.
Hız çekme testi (ISO 18872)
Hızlı çekme testi düşme işlemi veya hidrolik hızlı cekme cihazı ile yapılabilir. 20 m / s'ye kadar çekme hızlarına ulaşılır. Ayrıca, numune üzerinde doğrudan uzunluk değişimi ölçümünün kullanılması mümkündür, bu da anlamlı uzama-germe-diyagramlarının oluşturulmasına olanak tanır. Hızlı çekme testi, çarpışma simülasyonu için değerli parametreler sağlar.Hızlı yırtma testi