پلاستیک‌های ISO 178 - تعیین خواص خمشی

پلاستیک‌های ISO 178 - تعیین خواص خمشی

استاندارد "ISO 178 Plastics - تعیین خواص خمشی" که توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) تدوین شده است، روشی را برای تعیین خواص خمشی پلاستیک‌های صلب و نیمه‌صلب تحت شرایط تعریف‌شده توصیف می‌کند. این استاندارد یک نمونه آزمایشی ترجیحی را تعریف می‌کند و شامل پارامترهایی برای اندازه‌های نمونه جایگزین برای استفاده در صورت لزوم است. طیف وسیعی از سرعت‌های آزمایش نیز به استاندارد اضافه شده است.

پلاستیک‌های ISO 178 - تعیین خواص خمشی

این روش برای بررسی رفتار خمشی نمونه‌های آزمایشی و تعیین مقاومت خمشی، مدول خمشی و سایر جنبه‌های رابطه تنش یا کرنش خمشی تحت شرایط تعریف‌شده استفاده می‌شود. این روش بر روی یک تیر با تکیه‌گاه آزاد که در وسط دهانه بارگذاری شده است (آزمایش بارگذاری سه نقطه‌ای) اعمال می‌شود.

این روش برای استفاده با طیف وسیعی از مواد زیر مناسب است:

  • مواد قالب‌گیری، اکستروژن و ریخته‌گری ترموپلاستیک و ورق‌های ترموپلاستیک صلب، شامل ترکیبات پر شده و تقویت شده و همچنین انواع بدون پر کننده
  • مواد قالب‌گیری ترموست و ورق‌های ترموست، شامل ترکیبات پر شده و تقویت شده.

مطابق با استانداردهای ISO 10350-1 و ISO 10350-2، این استاندارد برای کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف با طول الیاف تا 7,5 میلی‌متر قبل از پردازش اعمال می‌شود. استاندارد ISO 14125 برای مواد تقویت‌شده با الیاف بلند (لمینت‌ها) با طول الیاف حداقل 7,5 میلی‌متر اعمال می‌شود.

روش شرح داده شده برای استفاده با مواد سلولی صلب یا ساختارهای ساندویچی حاوی مواد سلولی مناسب نیست. در چنین مواردی، می‌توان از استانداردهای ISO 1209-1 و ISO 1209-2 استفاده کرد. آزمایش خمش چهار نقطه‌ای برای برخی از انواع پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف نساجی استفاده می‌شود. این روش در استاندارد ISO 14125 شرح داده شده است.

این روش با استفاده از نمونه‌هایی که از بخش مرکزی یک نمونه آزمایشی چند منظوره استاندارد (ISO 20753) که می‌توانند تا ابعاد مشخص قالب‌گیری شوند، یا از محصولات نهایی یا نیمه نهایی مانند قالب‌گیری‌ها، لمینت‌ها یا ورق‌های اکسترود شده یا ریخته‌گری شده، ماشینکاری شده‌اند، انجام می‌شود. این روش ابعاد ترجیحی برای نمونه آزمایشی را مشخص می‌کند. آزمایش‌های انجام شده روی نمونه‌هایی با اندازه‌های مختلف یا روی نمونه‌هایی که تحت شرایط مختلف تهیه شده‌اند، ممکن است نتایج غیرقابل مقایسه‌ای ایجاد کنند. عوامل دیگری مانند سرعت آزمایش و شرایط نمونه نیز ممکن است بر نتایج تأثیر بگذارند. به ویژه برای پلیمرهای نیمه بلوری قالب‌گیری تزریقی، ضخامت لایه سطحی جهت‌دار، که به شرایط قالب‌گیری بستگی دارد، بر خواص خمشی نیز تأثیر می‌گذارد. این روش برای تعیین پارامترهای طراحی مناسب نیست، اما می‌تواند در آزمایش مواد و به عنوان یک آزمایش کنترل کیفیت مورد استفاده قرار گیرد.

در اصل، یک نمونه آزمایش با مقطع مستطیلی که روی دو تکیه‌گاه قرار دارد، توسط لبه بارگذاری که در نقطه میانی تکیه‌گاه‌ها روی نمونه عمل می‌کند، منحرف می‌شود. بنابراین نمونه آزمایش با سرعت ثابت در دهانه میانی منحرف می‌شود تا زمانی که شکستگی در سطح بیرونی نمونه رخ دهد یا حداکثر کرنش 5٪ حاصل شود، هر کدام که زودتر اتفاق بیفتد. در طول این فرآیند، نیروی اعمال شده به نمونه و انحراف حاصل از نمونه در دهانه میانی اندازه‌گیری می‌شود.

این استاندارد دو روش را شرح می‌دهد. روش الف از نرخ کرنش ۱ درصد بر دقیقه در طول آزمایش استفاده می‌کند. روش ب از دو نرخ کرنش مختلف استفاده می‌کند: ۱ درصد بر دقیقه برای تعیین مدول خمشی و ۵ درصد بر دقیقه یا ۵۰ درصد بر دقیقه، بسته به شکل‌پذیری ماده، برای تعیین باقیمانده منحنی تنش-کرنش خمشی.

نرخ‌های کرنش مشخص شده در بالا باید به عنوان نرخ‌های اسمی تفسیر شوند. نرخ‌های آزمون اسمی با استفاده از فرمول ارائه شده در استاندارد محاسبه می‌شوند. مناسب‌ترین تنظیمات دستگاه از جدول ارائه شده در استاندارد انتخاب می‌شوند.

برای موادی که رفتار تنش یا کرنش غیرخطی از خود نشان می‌دهند، خواص خمشی فقط اسمی هستند. فرمول‌های ارائه شده با فرض رفتار الاستیک خطی بدست آمده‌اند و برای انحرافاتی که در مقایسه با ضخامت نمونه کوچک هستند، معتبر هستند. برای نمونه ترجیحی، با ابعاد 80 میلی‌متر در 10 میلی‌متر در 4 میلی‌متر، با کرنش خمشی مرسوم 3,5 درصد و نسبت دهانه به ضخامت 16، انحراف 1,5 ساعت است. آزمایش‌های خمش برای مواد سخت و شکننده‌ای که در هنگام شکست انحرافات کوچکی نشان می‌دهند، نسبت به مواد بسیار نرم و شکل‌پذیر مناسب‌تر هستند.

دستگاه آزمایش باید با استانداردهای ISO 7500-1 و ISO 9513 و الزامات مندرج در این استانداردها مطابقت داشته باشد. علاوه بر این، دستگاه آزمایش باید قادر به حفظ سرعت آزمایش مشخص شده در جدول باشد.

استاندارد ISO 178 به دلایل زیر مهم تلقی می‌شود:

  • خواص مکانیکی اولیه را تعیین می‌کند: اندازه‌گیری کمی از پلاستیک ارائه می‌دهد:
    • استحکام خمشی: تنشی که در آن ماده هنگام خم شدن می‌شکند.
    • مدول خمشی: سختی ماده در خمش.
    • کرنش خمشی: تغییر شکل قبل از شکستگی.

این موارد برای طراحی مهندسی، انتخاب مواد و کنترل کیفیت مهم هستند.

  • تضمین سازگاری بین صنایع: استفاده از یک آزمون استاندارد مانند این، موارد زیر را تضمین می‌کند:
    • تولیدکنندگان، مهندسان و خریداران به یک زبان صحبت می‌کنند.
    • نتایج در سطح جهانی قابل مقایسه هستند و شفافیت و اعتماد را افزایش می‌دهند.
  • این استاندارد، طراحی محصول را هدایت می‌کند: موادی که مدول خمشی بالاتری دارند، سفت‌تر و در برابر خم شدن مقاوم‌تر هستند. این استاندارد در این زمینه‌ها بسیار مهم است و طراحان از داده‌های استاندارد ISO 178 برای انتخاب پلاستیک‌هایی که الزامات عملکرد را برآورده می‌کنند، استفاده می‌کنند.
    • قطعات خودرو
    • اجزای ساختمانی
    • جعبه‌های لوازم الکترونیکی مصرفی
  • پشتیبانی از تضمین کیفیت و تحقیق و توسعه: این استاندارد در موارد زیر استفاده می‌شود:
    • توسعه محصول: آزمایش نمونه‌های اولیه و فرمولاسیون‌های جدید پلاستیک.
    • تضمین کیفیت: تأیید اینکه هر دسته تولید با مشخصات مطابقت دارد.
    • تحلیل شکست: درک چگونگی و چرایی شکستن یک قطعه پلاستیکی

در نتیجه، استاندارد ISO 178 برای ارزیابی رفتار خمشی پلاستیک‌ها ضروری است و آن را به عنصری اساسی در آزمایش مواد پلاستیکی، اعتبارسنجی طراحی و کنترل کیفیت صنعتی تبدیل می‌کند.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با استاندارد ISO 178 Plastics - تعیین خواص خمشی ارائه می‌دهیم.

واتساپ