EN ISO 14125 Влакнести пластмасови композити - Определяне на свойствата на огъване

EN ISO 14125 Влакнести пластмасови композити - Определяне на свойствата на огъване

Стандартът „EN ISO 14125 Фиброармирани пластмасови композити – Определяне на огъваемите свойства“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO) и по-късно публикуван като европейски стандарт в рамките на усилията за хармонизация, описва метод за определяне на огъваемите свойства на фиброармирани пластмасови композити при триточково (Метод А) и четириточково (Метод Б) натоварване. Дефинирани са стандартни образци за изпитване, но са добавени параметри за алтернативни размери на образците, където е уместно. Този стандарт включва и диапазон от скорости на изпитване.

EN ISO 14125 Влакнести пластмасови композити - Определяне на свойствата на огъване

Този метод не е подходящ за определяне на конструктивни параметри, но може да се използва за скрининг на материали или като тест за контрол на качеството. Например, модулът на огъване е просто подходяща стойност на модула на еластичност на опън на Юнг, защото тестът не е за допълнителното отклонение, дължащо се на напрежение на срязване, което води до по-ниска стойност на модула на огъване, а използва съотношения на отвора за изпитване/дебелината на пробата, които минимизират този ефект. Разликите между свойствата на опън и огъване произтичат и от структурата и наслояването на материала.

Този метод е подходящ за термопластични и термореактивни пластмасови композити, подсилени с влакна. Неподсилените и пълните с частици пластмаси, както и късите (т.е. по-малки от 1 мм) влакнести подсилени пластмаси, са обхванати от ISO 178.

Този метод се изпълнява с помощта на проби, изработени от средната част на стандартен многофункционален тестов образец, който може да бъде формован до избрани размери (стандарт ISO 3167), или проби, изработени от полуготови или готови продукти, като например форми или ламинати.

Този метод определя предпочитаните размери на пробата. Тестове, проведени върху проби с различни размери или проби, приготвени при различни условия, могат да дадат несравними резултати. Други фактори, като скоростта на изпитване и кондиционирането на пробата, също могат да повлияят на резултатите. За материали, които не са хомогенни по напречното сечение или над зоната на линейно-еластичен отговор, резултатът е валиден само за тестваната дебелина и структура. Следователно, тези фактори трябва да бъдат внимателно контролирани и записани, когато са необходими сравнителни данни.

EN ISO 14125 е базиран на ISO 178, но се отнася специално за пластмасови композити, подсилени с влакна. Следователно, той запазва приложимите условия за изпитване за системи, подсилени със стъклени влакна. Условията за изпитване са разширени, за да включват както триточково (Метод А), така и четириточково (Метод Б) геометрии на натоварване, както и условия за композити, базирани на по-нови влакна, като въглеродни и арамидни влакна, в съответствие със стандарта ISO 178.

По принцип, изпитваният образец, поддържан като греда, се отклонява с постоянна скорост, докато образецът се счупи или деформацията достигне предварително определена стойност. По време на този процес се измерват силата, приложена към образеца, и отклонението.

Този метод се използва за изследване на поведението на изпитваните образци при огъване и за определяне на якостта на огъване, модула на огъване и други аспекти на връзката между напрежение и деформация при огъване при определени условия. Той е приложим за свободно поддържана греда, натоварена с три- или четириточково огъване. Геометрията на изпитването е избрана така, че да ограничи деформацията на срязване и да предотврати междуслойно срязващо разрушаване.

Геометрията на четириточковото натоварване осигурява постоянен огъващ момент между централните натоварващи елементи. Контактните напрежения на натиск, получени от два централни натоварващи елемента, са по-ниски в сравнение с напреженията, генерирани при единичен натоварващ елемент в триточково изпитване. Геометрията на четириточковото натоварване е избрана така, че централният обхват да е равен на една трета от външния обхват. Тъй като разстоянието между външните опорни точки е същото като при еквивалентния случай на триточково натоварване, може да се използва същият образец.

Накратко, EN ISO 14125 е международен стандарт, който определя методите за определяне на свойствата на огъване (якост на огъване и модул на еластичност) на влакнесто-армирани пластмасови композити. Този стандарт се прилага както за еднопосочни, така и за многопосочни влакнесто-армирани термореактивни и термопластични композити, включително ламинати, формовани листове и пултрузионни профили.

Изпитването на огъване (триточково или четириточково огъване) е едно от най-често извършваните механични изпитвания върху композитни материали, защото,

  • В сравнение с изпитването на опън на материали с висока твърдост, това е сравнително просто и евтино.
  • Той подлага пробата на комбинация от сили на опън, натиск и срязване, симулирайки реално натоварване в много структурни приложения (като греди и панели).
  • Това разкрива разликите в поведението между опънната и компресионната страна на материала (важно за асиметричните или сандвич композити).

Стандартът EN ISO 14125 обхваща композитни материали, подсилени със стъклени, въглеродни, арамидни или други влакна, както следва:

  • Еднопосочни ламинати
  • Двустранни платове
  • Произволно ориентирани рогозки или рогозки от нарязани влакна
  • Хибридни добавки
  • Термореактивни и термопластични матрици

Този стандарт изрично изключва сандвич структури с дебела сърцевина (те са обхванати от ISO 14125 само за повърхности или от отделни стандарти като ISO 1922 или ASTM C393 за целия сандвич).

Стандартът EN ISO 14125 определя три класа методи за изпитване в зависимост от очаквания режим на разрушаване и геометрията на пробата:

  • Клас I Триточково огъване: Съотношение между опорния обхват и дебелината, 16 плюс/минус 1:1. Типично приложение: тънки проби, общо предназначение.
  • Клас II Триточково огъване: Съотношение между обхвата и дебелината на опората, 40 плюс/минус 1:1. Типично приложение: по-висока точност на срязване, по-дебели проби.
  • Клас III Четириточково огъване: Съотношение между опорния обхват и дебелината, точково натоварване 1/4, обхват 40:1. Типично приложение: чисто огъване (минимизирани ефекти на срязване.
  • Клас IV Четириточково огъване: Съотношение между разстоянието и дебелината на опората, точково натоварване 1/3 (по избор). Типично приложение: алтернативна конфигурация за чисто огъване (рядко се използва).

Клас I е най-често използваният. Клас II се избира, когато напречната срязваща якост на материала е ниска (напр. дебели ламинати или нискомодулни матрици). Класове III и IV осигуряват по-близко приближение до истинския модул на опън/натиск при огъване, като елиминират по-голямата част от ефекта на срязване.

При извършване на тестове по EN ISO 14125,

  • Пробите винаги се кондиционират съгласно стандарта ISO 291 (обикновено 23 градуса по Целзий и 50% относителна влажност).
  • Освен ако не е посочено друго, се използват радиус на опора от 2 mm и радиус на края на натоварване от 5 mm.
  • Точното местоположение и начин на повредата се записват, което е от решаващо значение за контрола на качеството.
  • За високомодулни въглеродни композити, четириточковото огъване (клас III) обикновено води до по-постоянни стойности на модула.
  • Ако пробите са много дебели (поне 15–20 mm), за повърхностите се взема предвид само стандартът EN ISO 14125 или се извършва изпитване под налягане (стандарт ISO 14126).

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване на предприятия в съответствие със стандарта „EN ISO 14125 Композитни материали, подсилени с влакна - Определяне на свойствата на огъване“.

WhatsApp