EN ISO 14130 Влакнести пластмасови композити - Определяне на видимата якост на срязване между слоевете по метода на къса греда

EN ISO 14130 Влакнести пластмасови композити - Определяне на видимата якост на срязване между слоевете по метода на къса греда

Стандартът „EN ISO 14130 Влакнести пластмасови композити - Определяне на видимата междуслойна якост на срязване по метода на къса греда“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO) и по-късно публикуван като европейски стандарт в рамките на усилията за хармонизация, описва процедура за определяне на видимата междуслойна якост на срязване на влакнести пластмасови композити по метода на късата греда. Този метод е подходящ за използване във влакнести пластмасови композити с термореактивни или термопластични матрици, стига да се постигне междуслойно срязващо разрушаване.

EN ISO 14130 Влакнести пластмасови композити - Определяне на видимата якост на срязване между слоевете по метода на къса греда

Когато се използват материали, различни от асиметрични и небалансирани ламинирани материали, резултатите могат да бъдат повлияни от различни фактори, като например удължение/огъване и усукване. Този метод не е подходящ за определяне на проектни параметри, но може да се използва за скрининг на материали или като тест за контрол на качеството.

По принцип, прът с правоъгълно напречно сечение е подложен на огъване като обикновена греда, което води до междуслойно срязващо разрушаване. Прътът се опира на две опори, а натоварването се прилага чрез товарен елемент, разположен по средата между опорите.

Този тест е подобен по природа на метода на триточково натоварване (стандарт ISO 14125), използван за определяне на огъващите свойства на пластмасите. Приема се обаче по-малко съотношение между обхвата на изпитване и дебелината на пробата, за да се увеличи нивото на напрежение на срязване спрямо напрежението на огъване в изпитваната проба, с цел да се насърчи междуслойното срязващо разрушаване.

Подчертава се, че полученият резултат не е абсолютна стойност. Следователно, за описание на измерената величина се използва терминът „видима якост на срязване между слоевете“. Резултатите от изпитванията, получени от проби с различни размери или проби, тествани при различни условия, не са директно сравними.

Стандартът EN ISO 14130 принадлежи към серия от методи за изпитване на влакнесто-армирани пластмасови композити, широко използвани в индустрии като аерокосмическа, автомобилна, морска, вятърна енергия и спортна екипировка.

Този стандарт определя стандартизирана процедура за определяне на видимата междуслойна якост на срязване (междуслойна якост на срязване) на влакнесто-армирани пластмасови композити, използвайки изпитване на срязване с къса греда (известно също като метод на къса греда или изпитване на триточково огъване с къс обхват).

Това изпитване създава напрежения на срязване чрез прилагане на натоварване в триточкова конфигурация на огъване с умишлено къса опорна междина между слоевете (ламината) на композитния материал. Тази конфигурация насърчава разрушаването чрез междуслойно срязване, а не чрез огъване (усукване) или компресия на външните влакна.

Основните характеристики на този метод са следните:

  • Принцип: Малък правоъгълен образец от греда (изрязан от ламинирана плоча) се поставя върху две опори и се натоварва с централен край, докато се получи счупване.
  • Геометрия на пробата: Типичното съотношение между дължината и дебелината е ниско (приблизително 4:1 до 5:1), което максимизира напрежението на срязване спрямо напрежението на огъване.
  • Приложими материали: Пластмаси, подсилени с влакна, с термореактивни или термопластични матрици (напр. стъклени влакна/епоксидна смола, въглеродни влакна/епоксидна смола, арамидни композити).
  • Изчислена стойност: Видимата якост на срязване между слоевете се изчислява по формулата, дадена в стандарта (това е класическият подход на теорията на гредите за максималното напрежение на срязване в къса греда).
  • Важна забележка: Получената стойност се нарича видима междуслойна якост на срязване, тъй като разпределението на напреженията не е идеално чисто срязване (има и някои напрежения на огъване). Следователно резултатите не са предназначени за окончателни разрешителни за проектиране или структурни изчисления. Вместо това, те са много полезни за:
  • Скрининг и сравнение на материали
  • Контрол на качеството по време на производството.
  • Мониторинг на последователността от партия на партия
  • Оценка на ефектите от обработката, условията на околната среда или повредите.

Тестовата настройка е следната:

  • Универсална изпитвателна машина с триточково огъващо приспособление (определени са специфични диаметри на цилиндрите за опорите и натоварващия край).
  • Прецизно измерване на размерите на пробата, скоростта на зареждане и условията на околната среда.
  • Трябва да се провери видът на разрушаване: валидните резултати трябва да показват междуслойно срязващо разрушаване (разслояване), вместо смачкване, разрушаване на опън на подслоя или огъване.

Стандартите, тясно свързани с този стандарт, включват:

  • ASTM D2344/D2344M Стандартен метод за изпитване на якост на къси лъчи от полимерматрични композитни материали и ламинати.
  • ISO 14125 Композитни материали, подсилени с влакна - Определяне на свойствата на огъване.
  • EN 2562 Авиационна серия - Пластмаси, подсилени с въглеродни влакна - Еднопосочни ламинати - Изпитване на огъване успоредно на посоката на влакната.
  • EN 2563 Аерокосмическа серия - Пластмаси, подсилени с въглеродни влакна - Еднопосочни ламинати - Определяне на видимата якост на срязване между слоевете.

Този тест остава един от най-разпространените и рентабилни начини за оценка на междуслойните (по дебелината) характеристики на ламинираните композити, особено за целите на осигуряването на качеството.

Накратко, EN ISO 14130 е международен стандарт, който определя метод за определяне на видимата якост на срязване между слоевете на пластмасови композити, подсилени с влакна, чрез изпитване на срязване с къс лъч. Този стандарт се използва широко в аерокосмическата, автомобилната, морската и композитната промишленост за оценка на качеството на свързване между слоевете ламинат.

Основната цел на стандарта EN ISO 14130 е да измери съпротивлението на ламинирани композитни материали на междуслойно срязващо разрушаване. При влакнесто-армираните композити разрушаването обикновено се случва между слоевете (разслояване), а не в самите влакна. Този тест предоставя бърз метод за оценка на:

  • Якост на междуслойната връзка
  • Качество на производството на ламинат
  • Ефекти на смолни системи
  • Въздействието на производствените дефекти

Тъй като тестовата проба е сравнително малка, методът е полезен за контрол на качеството и сравнение на материалите.

Този стандарт използва конфигурация на триточково огъване с много къса дължина на разстоянието. Когато гредата е натоварена, разпределението на напрежението причинява високо напрежение на срязване между слоевете на ламината, което води до междуслойно срязващо разрушаване преди нормалното разрушаване от огъване.

Стандартът EN ISO 14130 се използва широко при оценката на следното:

  • Композити от въглеродни влакна
  • Пластмаси, подсилени със стъклени влакна
  • Арамидни влакнести композити
  • Термореактивни и термопластични композитни ламинати

Често срещани сектори на приложение:

  • Авиационни структури
  • Автомобилни композитни компоненти
  • Лопатки на вятърни турбини
  • Морски композитни конструкции
  • спортна екипировка

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 подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние предоставяме и услуги за тестване в съответствие със стандарта EN ISO 14130.

WhatsApp