EN ISO 14125 Komposit Plastik yang Diperkuat Serat - Penentuan Sifat Lentur

EN ISO 14125 Komposit Plastik yang Diperkuat Serat - Penentuan Sifat Lentur

Standar “EN ISO 14125 Komposit plastik yang diperkuat serat – Penentuan sifat lentur”, yang dikembangkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) dan kemudian diterbitkan sebagai standar Eropa dalam lingkup upaya harmonisasi, menjelaskan metode untuk menentukan sifat lentur komposit plastik yang diperkuat serat di bawah pembebanan tiga titik (Metode A) dan empat titik (Metode B). Spesimen uji standar didefinisikan, tetapi parameter untuk ukuran spesimen alternatif ditambahkan untuk digunakan jika sesuai. Standar ini juga mencakup berbagai kecepatan pengujian.

EN ISO 14125 Komposit Plastik yang Diperkuat Serat - Penentuan Sifat Lentur

Metode ini tidak cocok untuk menentukan parameter desain, tetapi dapat digunakan untuk penyaringan material atau sebagai uji kontrol kualitas. Misalnya, modulus lentur hanyalah nilai yang sesuai dari modulus elastisitas Young tarik karena pengujian ini bukan untuk defleksi tambahan akibat tegangan geser yang menyebabkan nilai modulus lentur yang lebih rendah, tetapi menggunakan rasio bukaan uji/ketebalan sampel yang meminimalkan efek ini. Perbedaan antara sifat tarik dan lentur juga muncul dari struktur dan pelapisan material.

Metode ini cocok untuk komposit plastik termoplastik dan termoset yang diperkuat serat. Plastik tanpa penguatan dan plastik berisi partikel, serta plastik yang diperkuat serat pendek (yaitu, kurang dari 1 mm), tercakup dalam ISO 178.

Metode ini dilakukan dengan menggunakan sampel yang dibuat dari bagian tengah spesimen uji serbaguna standar yang dapat dicetak sesuai dimensi yang dipilih (standar ISO 3167), atau sampel yang dibuat dari produk setengah jadi atau jadi seperti cetakan atau laminasi.

Metode ini menentukan dimensi yang disukai untuk sampel. Pengujian yang dilakukan pada sampel dengan dimensi berbeda atau sampel yang disiapkan dalam kondisi berbeda dapat menghasilkan hasil yang tidak dapat dibandingkan. Faktor lain, seperti kecepatan pengujian dan pengkondisian sampel, juga dapat memengaruhi hasilnya. Untuk material yang tidak homogen di sepanjang penampang atau di atas zona respons elastis linier, hasilnya hanya berlaku untuk ketebalan dan struktur yang diuji. Oleh karena itu, faktor-faktor ini harus dikontrol dan dicatat dengan cermat ketika data perbandingan dibutuhkan.

EN ISO 14125 didasarkan pada ISO 178 tetapi secara khusus membahas komposit plastik yang diperkuat serat. Oleh karena itu, standar ini mempertahankan kondisi pengujian yang berlaku untuk sistem yang diperkuat serat kaca. Kondisi pengujian telah diperluas sesuai dengan ISO 178 untuk mencakup geometri pembebanan tiga titik (Metode A) dan empat titik (Metode B), serta kondisi untuk komposit yang berbasis serat yang lebih baru seperti serat karbon dan aramid.

Pada prinsipnya, spesimen uji, yang ditopang sebagai balok, dibelokkan dengan laju konstan hingga spesimen patah atau deformasi mencapai nilai yang telah ditentukan. Selama proses ini, gaya yang diterapkan pada spesimen dan defleksi diukur.

Metode ini digunakan untuk mempelajari perilaku lentur spesimen uji dan untuk menentukan kekuatan lentur, modulus lentur, dan aspek lain dari hubungan tegangan/regangan lentur dalam kondisi tertentu. Metode ini dapat diterapkan pada balok yang ditopang bebas dan diberi beban lentur tiga atau empat titik. Geometri pengujian dipilih untuk membatasi deformasi geser dan mencegah retak geser antar lapisan.

Geometri pembebanan empat titik memberikan momen lentur konstan antara elemen pembebanan pusat. Tegangan kontak tekan yang dihasilkan dari dua elemen pembebanan pusat lebih rendah dibandingkan dengan tegangan yang dihasilkan di bawah satu elemen pembebanan dalam uji tiga titik. Geometri empat titik dipilih sedemikian rupa sehingga bentang pusat sama dengan sepertiga bentang luar. Karena jarak antara titik tumpuan luar sama dengan pada kasus pembebanan tiga titik yang setara, spesimen yang sama dapat digunakan.

Singkatnya, EN ISO 14125 adalah standar internasional yang mendefinisikan metode untuk menentukan sifat lentur (kekuatan lentur dan modulus) dari komposit plastik yang diperkuat serat. Standar ini berlaku untuk komposit termoset dan termoplastik yang diperkuat serat searah dan multiarah, termasuk laminasi, lembaran cetakan, dan profil pultrusi.

Pengujian lentur (lentur tiga titik atau empat titik) adalah salah satu pengujian mekanis yang paling sering dilakukan pada komposit karena,

  • Dibandingkan dengan pengujian tarik pada material dengan kekerasan tinggi, metode ini relatif sederhana dan murah.
  • Metode ini memberikan kombinasi gaya tarik, tekan, dan geser pada sampel, mensimulasikan pembebanan di dunia nyata dalam berbagai aplikasi struktural (seperti balok dan panel).
  • Hal ini mengungkapkan perbedaan perilaku antara sisi tarik dan sisi tekan material (penting untuk komposit asimetris atau komposit sandwich).

Standar EN ISO 14125 mencakup komposit yang diperkuat dengan serat kaca, karbon, aramid, atau serat lainnya sebagai berikut:

  • Laminasi satu arah
  • Kain dua sisi
  • Tikar dengan orientasi acak atau tikar serat yang dipotong
  • Suplemen hibrida
  • Matriks termoset dan termoplastik

Standar ini secara eksplisit mengecualikan struktur sandwich inti tebal (struktur ini tercakup dalam ISO 14125 hanya untuk permukaan, atau oleh standar terpisah seperti ISO 1922 atau ASTM C393 untuk keseluruhan sandwich).

Standar EN ISO 14125 mendefinisikan tiga kelas metode pengujian tergantung pada mode kegagalan yang diharapkan dan geometri sampel:

  • Pengujian tekukan tiga titik Kelas I: Rasio bentang-ke-ketebalan penopang, 16 plus/minus 1:1. Aplikasi umum: sampel tipis, untuk keperluan umum.
  • Pengujian lentur tiga titik Kelas II: Rasio bentang-ke-ketebalan penopang, 40 plus/minus 1:1. Aplikasi tipikal: akurasi geser lebih tinggi, sampel lebih tebal.
  • Kelas III Lenturan empat titik: Rasio bentang-ke-ketebalan penopang, pembebanan 1/4 titik, bentang 40:1. Aplikasi tipikal: lenturan murni (efek geser diminimalkan).
  • Kelas IV Lenturan empat titik: Rasio bentang-ke-ketebalan penopang, pembebanan 1/3 titik (opsional). Aplikasi tipikal: konfigurasi lenturan murni alternatif (jarang digunakan).

Kelas I adalah yang paling umum digunakan. Kelas II dipilih ketika kekakuan geser transversal material rendah (misalnya, laminasi tebal atau matriks modulus rendah). Kelas III dan IV memberikan perkiraan yang lebih akurat terhadap modulus tarik/tekan sebenarnya dalam lenturan dengan menghilangkan sebagian besar efek geser.

Saat melakukan pengujian EN ISO 14125,

  • Sampel selalu dikondisikan sesuai dengan standar ISO 291 (biasanya 23 derajat Celcius dan kelembaban relatif 50%).
  • Kecuali dinyatakan lain, radius penyangga sebesar 2 mm dan radius ujung pembebanan sebesar 5 mm digunakan.
  • Lokasi dan cara terjadinya kegagalan dicatat secara pasti, yang sangat penting untuk pengendalian mutu.
  • Untuk komposit karbon modulus tinggi, uji lentur empat titik (Kelas III) umumnya menghasilkan nilai modulus yang lebih konsisten.
  • Jika sampel sangat tebal (setidaknya 15–20 mm), hanya standar EN ISO 14125 yang dipertimbangkan untuk permukaan, atau dilakukan uji tekanan (standar ISO 14126).

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan pelanggan, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian kepada bisnis sesuai dengan standar "EN ISO 14125 Komposit plastik yang diperkuat serat - Penentuan sifat lentur".

WhatsApp