ASTM D2659-11 Standardowa metoda badania właściwości kruszenia kolumn pojemników z rozdmuchiwanego tworzywa termoplastycznego

Norma „ASTM D2659-11 Standardowa metoda badania właściwości zgniatania kolumnowego rozdmuchiwanych pojemników z tworzyw termoplastycznych” opracowana przez Amerykańskie Stowarzyszenie Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę badania służącą do określania właściwości mechanicznych rozdmuchiwanych pojemników z tworzyw termoplastycznych, niezależnie od tego, czy są one rozdmuchiwane komercyjnie, czy laboratoryjnie, ładowanych w warunkach zgniatania kolumnowego przy stałej szybkości ugięcia pod wpływem ciśnienia. Chociaż niniejszą metodę badawczą opracowano specjalnie dla pojemników formowanych rozdmuchowo, ogólną procedurę można również stosować do pojemników o odpowiedniej geometrii, wytwarzanych na przykład przez termoformowanie, formowanie wtryskowe i inne podobne metody.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Obciążenie graniczne pękania odnosi się do obciążenia początkowego, przy którym ugięcie wzrasta bez zwiększania obciążenia podczas próby pękania ściskającego (wyrażone w kilogramach jednostek obciążenia). W niektórych przypadkach, zwykle ze względu na cechy konstrukcyjne lub stylowe danego statku, lub oba te czynniki, można zaobserwować wielokrotne wartości obciążenia zrywającego, tzn. występuje niewielkie ugięcie bez wzrostu ani spadku obciążenia zrywającego, po czym następuje kontynuacja normalnej zmienności obciążenia zrywającego wraz z ugięciem. Tego zjawiska nie można zignorować podczas oceny właściwości kruszenia kolumny rozdmuchiwanego pojemnika termoplastycznego, gdyż może ono stanowić bardzo użyteczny punkt identyfikacji awarii w rozpatrywanym zastosowaniu. Obciążenie, przy którym następuje ta nagła zmiana, można wybrać jako obciążenie graniczne dla danego badania. W takim przypadku do sprawozdania końcowego powinien zostać dołączony odpowiedni opis wybranej wartości granicznej wytrzymałości na rozciąganie.
• Obciążenie miażdżące w momencie pęknięcia odnosi się do obciążenia miażdżącego (wyrażonego w kilogramach) zastosowanego do pojemnika z rozdmuchiwanego tworzywa termoplastycznego, które powoduje pęknięcie poprzez rozbicie lub rozdzielenie materiału w dowolnej części pojemnika.
• Obciążenie ugięcia granicznego przy kruszeniu odnosi się do zmniejszenia długości próbki kubka powstałego przy obciążeniu granicznym przy kruszeniu wzdłuż linii środkowej (osi kruszenia) testu (wyrażone w milimetrach).
• Pozorna sztywność przy zgniataniu wyraża stosunek obciążenia zgniatającego do odpowiadającego mu ugięcia w punkcie liniowej części krzywej ugięcia obciążenia zgniatającego (wyrażona w niutonach na metr).

Badania zgniatania w kolumnach dostarczają informacji na temat właściwości zgniatania rozdmuchiwanych pojemników termoplastycznych wyłącznie w przypadku, gdy są one stosowane w warunkach zbliżonych do tych, w których przeprowadzono badania.

Właściwości kruszenia kolumny obejmują obciążenie graniczne kruszenia, ugięcie przy obciążeniu granicznym kruszenia, obciążenie miażdżące przy zniszczeniu oraz pozorną twardość kruszenia. Wydmuchiwane pojemniki termoplastyczne wykonane z materiałów o niskiej ciągliwości mogą ulec zgnieceniu na skutek kruchego pęknięcia. W takich przypadkach obciążenie graniczne przy kruszeniu jest równe obciążeniu miażdżącemu w momencie pęknięcia. Wydmuchiwane pojemniki z tworzyw termoplastycznych wykonane z materiałów ciągliwych nie zawsze wykazują wytrzymałość na ściskanie, chociaż zazwyczaj wykazują wartość wytrzymałości na ściskanie.

Badania kruszenia kolumn stanowią standardową metodę pozyskiwania danych na potrzeby prac badawczo-rozwojowych, zastosowań, projektowania, kontroli jakości, akceptacji lub odrzucenia zgodnie ze specyfikacjami oraz celów specjalnych. Testów nie można uznać za istotne dla projektowania inżynieryjnego w aplikacjach, których skala obciążenia i czasu wykonania znacznie odbiega od skali czasu wymaganej w przypadku standardowego testu. Takie zastosowania wymagają dodatkowych badań, takich jak odporność na uderzenia, pełzanie i zmęczenie.

Głównym sprzętem używanym w tych testach jest:

• Maszyna testowa: Każda odpowiednia maszyna testowa, która może kontrolować stałą prędkość ruchu poprzeczki, a która zasadniczo składa się z następujących elementów: Mechanizm napędowy, który nadaje ruchomemu elementowi poprzeczki jednolitą, kontrolowaną prędkość względem elementu nieruchomego. Wskaźnik obciążenia to mechanizm wskazujący obciążenie, który może pokazywać całkowite obciążenie miażdżące przenoszone przez próbkę testową. Mechanizm musi być zasadniczo wolny od opóźnień bezwładnościowych przy określonej szybkości testowania i musi wskazywać obciążenie kruszące z dokładnością 61 procent. Dokładność maszyny testującej powinna być weryfikowana co najmniej raz w roku.
• Ekstensometr: Jest to przyrząd służący do określania odległości między dwiema powierzchniami, do których obciążenie jest przykładane do próbki testowej w dowolnym momencie badania. Pożądane jest, aby przyrząd automatycznie rejestrował tę odległość lub jakąkolwiek zmianę w próbce testowej jako funkcję obciążenia zgniatającego. Przyrząd musi być w zasadzie wolny od opóźnień bezwładnościowych przy określonej szybkości obciążenia i musi spełniać wymagania dotyczące ekstensometru klasy B-83 określone w normie ASTM E23-2.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen świadczonych na rzecz przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi testowania zgodne z normą „ASTM D2659-11 Standardowa metoda badania właściwości kruszenia kolumnowego rozdmuchiwanych pojemników termoplastycznych”.