ISO 178 Plast - Bestemmelse af bøjningsegenskaber

Standarden "ISO 178 Plast - Bestemmelse af bøjningsegenskaber", udviklet af Den Internationale Standardiseringsorganisation (ISO), beskriver en metode til bestemmelse af bøjningsegenskaberne af stive og halvstive plasttyper under definerede forhold. Denne standard definerer et foretrukket testemne og inkluderer parametre for alternative prøvestørrelser til brug, hvor det er relevant. En række testhastigheder er også blevet tilføjet til standarden.

Denne metode bruges til at undersøge bøjningsadfærden af ​​testprøver og til at bestemme bøjningsstyrken, bøjningsmodulet og andre aspekter af bøjningsspændings- eller tøjningsforholdet under definerede forhold. Den anvendes på en frit understøttet bjælke belastet midt på spændet (trepunktsbelastningstest).

Denne metode er egnet til brug med følgende materialesortiment:

• Termoplastiske støbe-, ekstruderings- og støbematerialer og stive termoplastplader, inklusive fyldte og forstærkede blandinger samt ufyldte typer
• Termohærdende støbematerialer og termohærdende plader, herunder fyldte og forstærkede forbindelser.

I overensstemmelse med ISO 10350-1 og ISO 10350-2 gælder denne standard for fiberforstærkede kompositter med fiberlængder på op til 7,5 mm før forarbejdning. ISO 14125 gælder for langfiberforstærkede materialer (laminater) med fiberlængder på mindst 7,5 mm.

Den beskrevne metode er ikke egnet til brug med stive cellematerialer eller sandwichstrukturer, der indeholder cellemateriale. I sådanne tilfælde kan standarderne ISO 1209-1 og ISO 1209-2 anvendes. En firepunkts bøjningstest anvendes til visse typer tekstilfiberforstærket plast. Denne metode er beskrevet i ISO 14125-standarden.

Metoden udføres ved hjælp af prøver, der er bearbejdet fra midtersektionen af ​​en standard multifunktionel prøve (ISO 20753), som kan støbes til specificerede dimensioner, eller fra færdige eller halvfabrikata såsom støbninger, laminater eller ekstruderede eller støbte plader. Metoden specificerer de foretrukne dimensioner for prøven. Test udført på prøver af forskellige størrelser eller på prøver fremstillet under forskellige forhold kan give ikke-sammenlignelige resultater. Andre faktorer, såsom testhastighed og prøvekonditionering, kan også påvirke resultaterne. Især for sprøjtestøbte halvkrystallinske polymerer påvirker tykkelsen af ​​det orienterede overfladelag, som afhænger af støbeforholdene, også bøjningsegenskaberne. Denne metode er ikke egnet til bestemmelse af designparametre, men den kan bruges i materialeprøvning og som en kvalitetskontroltest.

I princippet afbøjes en rektangulær prøve, der hviler på to understøtninger, ved hjælp af en belastningskant, der virker på prøven ved midtpunktet af understøtningerne. Prøveprøven afbøjes på denne måde med en konstant hastighed i midteråbningen, indtil der opstår brud på prøvens ydre overflade, eller en maksimal tøjning på 5% nås, alt efter hvad der indtræffer først. Under denne proces måles den kraft, der påføres prøven, og den resulterende afbøjning af prøven i midteråbningen.

Denne standard beskriver to metoder. Metode A bruger en tøjningshastighed på 1 procent/min gennem hele testen. Metode B bruger to forskellige tøjningshastigheder: 1 procent/min til bestemmelse af bøjningsmodulet og enten 5 procent/min eller 50 procent/min, afhængigt af materialets duktilitet, til bestemmelse af resten af ​​bøjningsspændings-tøjningskurven.

De ovenfor angivne tøjningshastigheder skal fortolkes som nominelle hastigheder. Nominelle testhastigheder beregnes ved hjælp af den formel, der er angivet i standarden. De mest passende maskinindstillinger vælges fra tabellen i standarden.

For materialer, der udviser ikke-lineær spændings- eller tøjningsadfærd, er bøjningsegenskaberne kun nominelle. De givne formler er udledt under antagelse af lineær elastisk adfærd og er gyldige for nedbøjninger, der er små sammenlignet med prøvens tykkelse. For den foretrukne prøve, der måler 80 mm x 10 mm x 4 mm, med en konventionel bøjningstøjning på 3,5 procent og et spændvidde-til-tykkelse-forhold på 16, er nedbøjningen 1,5 timer. Bøjningstest er mere egnede til hårde og sprøde materialer, der udviser små nedbøjninger ved brud, end for meget bløde og duktile materialer.

Testmaskinen skal overholde ISO 7500-1 og ISO 9513 standarderne og kravene beskrevet i disse standarder. Derudover skal testmaskinen være i stand til at opretholde den testhastighed, der er angivet i tabellen.

ISO 178-standarden anses for vigtig af følgende årsager:

• Bestemmer de grundlæggende mekaniske egenskaber: Giver et kvantitativt mål for plasten:
  • Bøjningsstyrke: den spænding, hvorved materialet bryder under bøjning.
  • Bøjningsmodul: materialets stivhed under bøjning.
  • Bøjningsbelastning: deformation før brud.

Disse er vigtige for teknisk design, materialevalg og kvalitetskontrol.

• Sikrer tværfaglig konsistens: Brug af en standardiseret test som denne sikrer:
  • Producenter, ingeniører og købere taler det samme sprog.
  • Resultaterne er globalt sammenlignelige, hvilket øger gennemsigtighed og tillid.
• Den styrer produktdesign: Materialer med højere bøjningsmodul er stivere og mere modstandsdygtige over for bøjning. Denne standard er afgørende inden for disse områder, og designere bruger data fra ISO 178-standarden til at vælge plast, der opfylder ydeevnekravene.
  • Bildele til biler
  • Konstruktionskomponenter
  • Forbrugerelektronik-etuier
• Understøtter kvalitetssikring og forskning og udvikling: Denne standard anvendes i:
  • Produktudvikling: test af prototyper og nye plastformuleringer.
  • Kvalitetssikring: verificering af, at hvert produktionsparti overholder specifikationerne.
  • Fejlanalyse: forståelse af hvordan og hvorfor en plastdel går i stykker.

Som følge heraf er ISO 178-standarden afgørende for evaluering af plasts bøjningsadfærd, hvilket gør den til et fundamentalt element i testning af plastmaterialer, designvalidering og industriel kvalitetskontrol.

Vores organisation, som i årevis har støttet virksomheder på tværs af alle sektorer gennem en bred vifte af test-, måle-, analyse- og evalueringsaktiviteter, har et stærkt team af medarbejdere, der nøje følger den globale udvikling inden for videnskab og teknologi og konstant forbedrer sig. I denne sammenhæng leverer vi også testtjenester i overensstemmelse med ISO 178 Plastics - Bestemmelse af bøjningsegenskaber-standarden.