EN ISO 2039 Пластмаси - Определяне на твърдост

Стандартът „EN ISO 2039 Пластмаси - Определяне на твърдост“, който е базиран на европейски стандарт и по-късно публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), се състои от подраздели, публикувани под едно и също заглавие. А именно,

• Стандартът „EN ISO 2039-1 Част 1: Метод с вдлъбване с топка“ описва метод за определяне на твърдостта на пластмаси и ебонит посредством натоварен топков индентор. Твърдостта на вдлъбнатината на топката, определена по този метод, може да предостави данни за научноизследователска и развойна дейност, контрол на качеството и приемане или отхвърляне в съответствие със спецификациите.

За целите на този стандарт, твърдостта на отпечатъка изразява натоварването върху отпечатъчния апарат, разделено на площта на отпечатъка, причинена от отпечатъчния апарат след определено време на прилагане на натоварването. Изразява се в нютони на квадратен милиметър.

Този метод се състои в прилагане на определено натоварване върху повърхността на изпитвания образец с топка. Дълбочината на отпечатъка се измерва под товар. Площта на повърхността на отпечатъка се изчислява от неговата дълбочина. Твърдостта на вдлъбнатината на топката се изчислява с помощта на уравнението, дадено в стандарта.

Машината за изпитване на твърдост, използвана в тестовете, се състои основно от рамка с регулируема платформа, оборудвана с плоча за поддържане на изпитвания образец, устройство за вдлъбване със съответните фитинги и оборудване за прилагане на натоварването без удар. Тестерът трябва да бъде оборудван и с устройство, което измерва дълбочината на проникване на вдлъбнатината с точност плюс/минус 0,4 mm в диапазона от 0,005 mm. Рамката не трябва да се деформира повече от 0,05 мм при максимално натоварване, деформацията трябва да се измерва по главната ос на приложената сила. Инструментът за вдлъбване трябва да бъде закалена и полирана стоманена топка. Топката не трябва да показва никакви деформации или повреди след тестване. Диаметърът на топката трябва да бъде 5,0 мм плюс/минус 0,05 мм. Тези тестове също използват устройство за измерване на времето с точност плюс/минус 0,1 s.

Всеки изпитвателен образец трябва да бъде гладък, плосък лист или блок с достатъчен размер, за да се сведе до минимум влиянието на ръбовете върху резултата от изпитването (напр. 20 mm x 20 mm). Повърхностите на изпитвания образец трябва да са успоредни. Препоръчителната дебелина е 4 мм. Поддържаната повърхност на изпитвания образец не трябва да показва никаква деформация след изпитването. Ако трябва да се изпитват образци за изпитване с дебелина по-малка от 4 mm, е възможно да се подредят няколко образци за изпитване един върху друг. Стойностите на твърдостта, получени в подредени тестови проби и в единични тестови проби с еднаква дебелина, обаче могат да се различават.

Въпреки че се полагат всички усилия за осигуряване на успоредност на образеца, има някои случаи, в които е трудно да се получат идеално плоски образци за изпитване, особено при образци, шприцвани от полукристални термопласти. Ако се използват такива леко деформирани образци за изпитване, част от измерената дълбочина на отпечатъка всъщност съответства на разстоянието, което инденторът изминава, докато притиска образеца за изпитване към опорната плоча. Тази трудност може да се преодолее с помощта на кръгла опорна плоча с диаметър 10 мм плюс 7 минус 1 мм. Този диаметър е достатъчно голям и за идеално плоски тестови образци. Препоръчително е също така изпитваният образец да се постави с по-плоската страна, обърната към опорната плоча.

Преди изпитването пробите за изпитване се кондиционират в една от стандартните атмосфери, посочени в стандарта ISO 291.

• Стандартът „EN ISO 2039-2 Част 2: Твърдост по Рокуел“ описва метод за определяне на твърдостта на пластмаси чрез вдлъбване посредством твърдомер по Рокуел, използващ скалите за твърдост по Рокуел M, L и R. Твърдостта по Рокуел е пряко свързана с твърдостта на пластмасовия материал при вдлъбване, като колкото по-високо е това число, толкова по-твърд е материалът. Поради краткото припокриване на скалите за твърдост по Рокуел с тази процедура, върху един и същ материал могат да се получат две различни числа за твърдост по Рокуел при различни скали и двете може да са технически правилни.

За материали с висока степен на пълзене и възстановяване, времевите фактори, свързани с прилагането на големи и малки натоварвания, оказват значително влияние върху резултатите от измерването. Алтернативен метод за използване на апарата за определяне на твърдост по скалата на Рокуел е включен в приложението към стандарта.

Този метод е метод за определяне на твърдостта в рамките на определени граници за времената на натоварване чрез прилагане на постоянно малко натоварване върху стоманена топка, разположена върху тествания материал, последвано от прилагане на голямо натоварване и връщане към същото малко натоварване. Действителното измерване се получава чрез изваждане на проникването, дължащо се на незначителното натоварване, от общата дълбочина на проникване, минус еластичното възстановяване след фиксирано време след отстраняване на основното натоварване. Числото на твърдост по Рокуел се получава от нетното увеличение на дълбочината на отпечатъка, когато натоварването върху вдлъбнатината се увеличи от постоянно незначително натоварване до основно натоварване и след това се върне към същото незначително натоварване.

Стандартната тестова проба трябва да бъде плосък лист с дебелина най-малко 6 мм. Трябва да има достатъчно пространство, за да отговаря на изискванията на този стандарт. Не е задължително изпитваният образец да е квадратен. След теста поддържаната повърхност не трябва да показва никакви следи от индентора.

Когато не са налични образци с минималната дебелина, посочена в този стандарт, образецът за изпитване трябва да бъде изграден от купчина по-тънки образци за изпитване със същата дебелина и изработени от същия материал. Повърхностите на отделните части обаче трябва да са в пълен контакт и не трябва да са разделени от повърхностни дефекти (напр. вдлъбнатини или изрезки от срязване).

Всички вдлъбнатини трябва да се правят само върху едната повърхност на изпитвания образец. Една проба за изпитване е достатъчна за определяне на твърдостта по Рокуел и върху всяка проба за изпитване от изотропни материали трябва да се направят поне пет измервания.

Ако тестваният материал е анизотропен, посоката на вдлъбване трябва да бъде определена спрямо осите на анизотропия. Ако са необходими резултати в повече от една посока, пробните образци трябва да бъдат подготвени така, че да могат да се определят поне пет измервания на твърдостта по Рокуел във всяка посока.

Преди изпитването пробите за изпитване се кондиционират в атмосферата, посочена в съответния международен стандарт за изпитвания материал, или в една от посочените в стандарта ISO 291.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги по тестване в съответствие със стандарта „EN ISO 2039 Пластмаси - Определяне на твърдост“.