Стандартни методи за изпитване на опън на метални фолиа по ASTM E345

Стандартни методи за изпитване на опън на метални фолиа по ASTM E345

Стандартните методи за изпитване на опън на метални фолиа ASTM E345 , разработени от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM) , описват методи за определяне на якостта на опън на метално фолио при стайна температура. Изключения от тези методи могат да се изискват в отделни спецификации или методи за изпитване за даден материал.

Стандартни методи за изпитване на опън на метални фолиа по ASTM E345

Изпитванията на опън предоставят информация за якостта и пластичността на материалите при едноосни опънни напрежения. Тази информация може да бъде полезна при сравнения на материали, разработване на сплави, контрол на качеството и проектиране.

Резултатите от изпитванията на опън от специфични секции на дадена част или материал може да не отразяват напълно якостта и пластичността на целия краен продукт при експлоатация в различни условия. Тези методи за изпитване се считат за адекватни за приемателни изпитвания на търговски пратки, тъй като се използват широко за тази цел.

Изпитванията на опън предоставят средство за определяне на пластичността на материалите чрез измерване на удължението или намаляването на площта. С намаляването на дебелината на образеца обаче, изпитванията на опън може да станат по-малко полезни при определянето на пластичността. За тези цели, стандартният метод за изпитване ASTM E796 е алтернативен метод за измерване на пластичността. Различните индустрии разграничават фолио и лист с различна дебелина.

Този стандарт се различава от методите за изпитване, описани в ASTM E8/E8M, по това, че позволява определянето на дебелината на образеца чрез претегляне, а за някои образци - и на удължението, дължащо се на изместване на напречната глава.

Стандартът ASTM E345 не може да определи диапазон на дебелината за всяка възможна сплав, така че трябва да се използва вместо стандартните методи за изпитване на ASTM E8/E8M или други стандарти за изпитване на опън. За да се избегне повреда на материала и да се постигне достатъчна точност, по-добри резултати могат да се получат за дадена сплав и дебелина чрез претегляне на дебелината на образеца. Освен това, конвенционалните екстензометри, които са в контакт с образеца и се използват за определяне на удължението, дължащо се на изместване на напречната глава, са приемливи за дадена сплав и дебелина.

Накратко, ASTM E345 е критичен стандарт, очертаващ процедурите за изпитване на опън на метални фолиа, особено тези с дебелина под 0,150 мм. Този стандарт е жизненоважен за индустрии, които разчитат на тънки метални фолиа, като например тези, използвани в литиево-йонните батерии за електрически превозни средства, електрониката и аерокосмическите приложения. Чрез предоставяне на стандартизиран метод за оценка на якостта и пластичността на тези материали при едноосни опънни напрежения, този стандарт гарантира последователност и надеждност при изпитването на материалите.

Стандартът ASTM E345 се фокусира върху изпитването на опън на метални фолиа при стайна температура. Този стандарт е предназначен за тънки, деликатни образци, което го отличава от други стандарти за изпитване на опън, като например ASTM E8/E8M, използвани за по-дебели метални материали. Основните характеристики на този стандарт включват:

  • Дебелина на пробата: Приложима за метални фолиа с дебелина под 0,150 мм.
  • Видове изпитвания: Измерва якостта на опън, границата на провлачване, удължението и пластичността чрез едноосни изпитвания на опън.
  • Видове образци: Този стандарт определя образци от тип А и тип Б. Тип А обикновено се използва за по-тънки фолиа, докато тип Б се използва за малко по-дебели фолиа. Този стандарт се отнася и до образци от тип C за определени приложения.

Този стандарт подчертава, че за определени материали може да са необходими изключения от тези методи, както е посочено в отделните спецификации. В него също така се посочва, че поради чувствителния характер на пробите, потребителите трябва да установят подходящи практики за безопасност, здраве и опазване на околната среда.

Изпитванията на опън по ASTM E345 предоставят важни данни за механичните свойства на металните фолиа, включително:

  • Якост: Крайна якост на опън и граница на провлачване.
  • Пластичност: Измерена чрез удължение или намаляване на площта, тя показва до каква степен материалът може да се деформира, преди да се счупи. Тази информация е важна за:
    • Сравнение на материали: Оценка на различни сплави или състави на фолио.
    • Разработване на сплави: Оптимизиране на свойствата на материалите за специфични приложения.
  • Контрол на качеството: Осигуряване на съответствие между фолиата и стандартите за производителност при търговски превози.
  • Дизайн: За предоставяне на данни за инженерни приложения, използващи тънки фолиа.

Ключово приложение на ASTM E345 е тестването на метални фолиа, използвани като токоприемници в литиево-йонни батерии за електрически превозни средства. Алуминиевите и медните фолиа трябва да издържат на подуване по време на циклите на зареждане-разреждане на батерията, така че якостта на опън и удължението на границата на провлачване са от решаващо значение за живота и качеството на батерията. С развитието на технологията на батериите, включваща материали като литий-силиций, значението на ASTM E345 при оценката на удължението на фолиото продължава да расте. Бързо нарастващото търсене на електрически превозни средства допълнително засили значението на този стандарт за гарантиране на надеждността на компонентите на батерията.

Стандартът ASTM E345 очертава специфични процедури за осигуряване на точно и повторяемо тестване на чувствителни метални фолиа:

  • Приготвяне на пробата:
    • Проби тип А: Могат да бъдат обработени в опаковки с помощта на фреза, а ръбовете им да бъдат изследвани при приблизително 20-кратно увеличение, за да се гарантира гладкост и липса на драскотини или бръчки.
    • Измерване: За много тънки фолиа дебелината може да се определи чрез тегло, за да се избегне повреда на пробата, за разлика от стандарта ASTM E8/E8M, който обикновено използва директно измерване.
  • Решения за задържане:
    • Клиновидни хващачи: За повечето тестове се препоръчват назъбени краища, които осигуряват сигурно захващане на дълги, пластични образци. За фолиа с дебелина под 0,076 мм се предпочитат гладки краища, за да се предотврати разкъсване. Може да се използва буферен материал, като например силициево-карбидна хартия с гранулация 320, за да се сведе до минимум повредата на захващащата повърхност.
    • Пневматични странични дръжки: Предпочитани за изпитване с голям обем поради тяхната повторяемост и ефективност. Тези дръжки осигуряват бързо зареждане на пробата и постоянно налягане на захващане, намалявайки риска от прекомерно или недостатъчно захващане. Бързо сменяемите повърхности (назъбени, гумени или гладки) увеличават гъвкавостта.
  • Измерване на напрежение:
    • Екстензометри: Както контактните, така и безконтактните екстензометри отговарят на изискванията за точност на стандарта. Безконтактните видео екстензометри се препоръчват за образци с високоенергийно разрушаване, тъй като не увреждат крехките фолиа.
    • Изместване на напречната глава: Допустимо за измерване на удължение в ситуации, при които контактен екстензометър би могъл да повлияе на резултатите или да повреди образеца.
  • Изпитвателно оборудване: Този стандарт препоръчва използването на универсална изпитвателна машина, която отговаря на стандартните приложения на ASTM E4. Подходящи са настолни универсални изпитвателни машини. Някои системи са предварително програмирани да отговарят на стандарта ASTM E345.

В резултат на това, ASTM E345 е основен стандарт за изпитване на свойствата на опън на тънки метални фолиа, които играят ключова роля в индустрии като производството на батерии за електрически превозни средства, електрониката и аерокосмическата индустрия. Фокусът му върху прецизни образци, прецизни техники за измерване и подходящи решения за захващане осигурява точна оценка на якостта и пластичността. Тъй като търсенето на високопроизводителни фолиа се увеличава, особено в приложенията за батерии за електрически превозни средства, ASTM E345 остава от решаващо значение за контрола на качеството, разработването на материали и дизайна.

Нашата организация, която обслужва бизнеса от много години и следи щателно световните развития в науката и технологиите, разполага с квалифициран екип и обширна инфраструктура за провеждане на тестове, измервания и анализи в широк спектър от области за бизнеса от всички сектори. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандартните методи за изпитване на опън на метални фолиа ASTM E345.

WhatsApp