Norma ASTM E345 Metody badań wytrzymałości na rozciąganie folii metalowych

Norma ASTM E345 Metody badań wytrzymałości na rozciąganie folii metalowych

Norma ASTM E345 „Metody badań wytrzymałości na rozciąganie folii metalowych” , opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) , opisuje metody badań służące do określania wytrzymałości folii metalowych na rozciąganie w temperaturze pokojowej. Wyjątki od tych metod mogą być wymagane w poszczególnych specyfikacjach lub metodach badań dla danego materiału.

Norma ASTM E345 Metody badań wytrzymałości na rozciąganie folii metalowych

Badania wytrzymałości na rozciąganie dostarczają informacji o wytrzymałości i ciągliwości materiałów poddawanych jednoosiowemu rozciąganiu. Informacje te mogą być przydatne przy porównywaniu materiałów, opracowywaniu stopów, kontroli jakości i projektowaniu.

Wyniki prób rozciągania poszczególnych przekrojów części lub materiału mogą nie w pełni odzwierciedlać wytrzymałości i ciągliwości całego produktu finalnego w eksploatacji w różnych warunkach. Te metody badań są uważane za odpowiednie do badań odbiorczych dostaw komercyjnych, ponieważ są powszechnie stosowane w tym celu.

Próby rozciągania umożliwiają określenie ciągliwości materiałów poprzez pomiar wydłużenia lub zmniejszenia powierzchni. Jednak wraz ze zmniejszaniem się grubości próbki, próby rozciągania mogą stać się mniej przydatne w określaniu ciągliwości. W tym celu alternatywną metodą pomiaru ciągliwości jest metoda badawcza zgodna z normą ASTM E796. W różnych branżach rozróżnia się folie i arkusze o różnej grubości.

Norma ta różni się od metod badawczych opisanych w normie ASTM E8/E8M tym, że umożliwia określenie grubości próbki poprzez jej ważenie, a w przypadku niektórych próbek także wydłużenie spowodowane przesunięciem głowicy pomiarowej.

Norma ASTM E345 nie może zdefiniować zakresu grubości dla każdego możliwego stopu, dlatego należy ją stosować zamiast standardowych metod badawczych ASTM E8/E8M lub innych norm dotyczących rozciągania. Aby uniknąć uszkodzeń materiału i osiągnąć wystarczającą dokładność, lepsze wyniki dla danego stopu i grubości można uzyskać, ważąc grubość próbki. Ponadto, konwencjonalne tensometry stykające się z próbką, służące do określania wydłużenia spowodowanego przesunięciem głowicy, są dopuszczalne dla danego stopu i grubości.

Krótko mówiąc, ASTM E345 to kluczowa norma określająca procedury badania wytrzymałości na rozciąganie folii metalowych, zwłaszcza tych cieńszych niż 0,150 mm. Norma ta ma kluczowe znaczenie dla branż, w których wykorzystuje się cienkie folie metalowe, takie jak te stosowane w akumulatorach litowo-jonowych do pojazdów elektrycznych, elektroniki i zastosowań lotniczych. Zapewniając znormalizowaną metodę oceny wytrzymałości i ciągliwości tych materiałów pod jednoosiowym naprężeniem rozciągającym, norma ta zapewnia spójność i niezawodność badań materiałowych.

Norma ASTM E345 koncentruje się na badaniu wytrzymałości na rozciąganie folii metalowych w temperaturze pokojowej. Norma ta jest przeznaczona do cienkich, delikatnych próbek, co odróżnia ją od innych norm dotyczących badania wytrzymałości na rozciąganie, takich jak ASTM E8/E8M, stosowanych do grubszych materiałów metalowych. Kluczowe cechy tej normy obejmują:

  • Grubość próbki: Dotyczy folii metalowych cieńszych niż 0,150 mm.
  • Rodzaje badań: Pomiar wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności, wydłużenia i ciągliwości za pomocą jednoosiowych badań rozciągania.
  • Typy próbek: Niniejsza norma definiuje próbki typu A i typu B. Typ A jest zazwyczaj używany do cieńszych folii, natomiast typ B do folii nieco grubszych. Norma ta odnosi się również do próbek typu C do niektórych zastosowań.

Norma ta podkreśla, że ​​w przypadku niektórych materiałów mogą być konieczne wyjątki od tych metod, zgodnie z indywidualnymi specyfikacjami. Stwierdza również, że ze względu na wrażliwy charakter próbek, użytkownicy powinni wdrożyć odpowiednie praktyki w zakresie bezpieczeństwa, zdrowia i ochrony środowiska.

Badania wytrzymałości na rozciąganie zgodnie z normą ASTM E345 dostarczają kluczowych danych na temat właściwości mechanicznych folii metalowych, w tym:

  • Wytrzymałość: Wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności.
  • Ciągliwość: Mierzona poprzez wydłużenie lub zmniejszenie powierzchni, wskazuje, jak bardzo materiał może się odkształcić, zanim pęknie. Ta informacja jest istotna dla:
    • Porównania materiałów: ocena różnych stopów lub składów folii.
    • Rozwój stopów: optymalizacja właściwości materiałów do konkretnych zastosowań.
  • Kontrola jakości: zapewnienie, że folie spełniają normy wydajnościowe wymagane w przypadku przesyłek komercyjnych.
  • Projekt: Dostarczanie danych do zastosowań inżynieryjnych wykorzystujących cienkie folie.

Kluczowym zastosowaniem normy ASTM E345 jest badanie folii metalowych stosowanych jako kolektory prądu w akumulatorach litowo-jonowych pojazdów elektrycznych. Folie aluminiowe i miedziane muszą być odporne na pęcznienie podczas cykli ładowania i rozładowywania, dlatego wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy granicy plastyczności mają kluczowe znaczenie dla żywotności i jakości akumulatora. Wraz z rozwojem technologii akumulatorów i wprowadzeniem materiałów takich jak litowo-krzemowe, znaczenie normy ASTM E345 w ocenie wydłużenia folii stale rośnie. Szybko rosnący popyt na pojazdy elektryczne dodatkowo zwiększył znaczenie tej normy w zapewnianiu niezawodności komponentów akumulatorów.

Norma ASTM E345 określa szczegółowe procedury zapewniające dokładne i powtarzalne badanie delikatnych folii metalowych:

  • Przygotowanie próbki:
    • Próbki typu A: Można je przetworzyć w pakiety za pomocą frezu, a ich krawędzie można zbadać pod powiększeniem około 20x, aby upewnić się, że są gładkie i nie mają zarysowań lub zmarszczek.
    • Pomiar: W przypadku bardzo cienkich folii grubość można określić na podstawie masy, aby uniknąć uszkodzenia próbki, w przeciwieństwie do normy ASTM E8/E8M, która na ogół opiera się na pomiarze bezpośrednim.
  • Rozwiązania retencyjne:
    • Chwytaki klinowe: Ząbkowane końcówki są zalecane do większości testów i zapewniają pewny chwyt długich, ciągliwych próbek. W przypadku folii cieńszych niż 0,076 mm, preferowane są gładkie końcówki, aby zapobiec rozdarciom. Aby zminimalizować uszkodzenia powierzchni chwytającej, można zastosować materiał buforowy, taki jak papier ścierny z węglika krzemu o gradacji 320.
    • Pneumatyczne uchwyty boczne: Preferowane do testów o dużej objętości ze względu na powtarzalność i wydajność. Uchwyty te zapewniają szybkie pobieranie próbki i równomierną siłę chwytu, zmniejszając ryzyko zbyt mocnego lub zbyt słabego chwytu. Szybkozmienne powierzchnie (ząbkowane, gumowe lub gładkie) zwiększają wszechstronność.
  • Pomiar napięcia:
    • Ekstensometry: Zarówno tensometry kontaktowe, jak i bezkontaktowe spełniają wymagania dotyczące dokładności określone w normie. Do próbek z pękaniem wysokoenergetycznym zaleca się stosowanie bezkontaktowych ekstensometrów wideo, ponieważ nie uszkadzają one delikatnych folii.
    • Przesunięcie głowicy poprzecznej: Dopuszczalne przy pomiarze wydłużenia w sytuacjach, w których tensometr kontaktowy mógłby wpłynąć na wyniki lub uszkodzić próbkę.
  • Sprzęt testowy: Norma zaleca stosowanie uniwersalnej maszyny testowej zgodnej z normą ASTM E4. Uniwersalne maszyny testowe stacjonarne są odpowiednie. Niektóre systemy są wstępnie zaprogramowane zgodnie z normą ASTM E345.

W rezultacie norma ASTM E345 jest podstawową normą do badania wytrzymałości na rozciąganie cienkich folii metalowych, które odgrywają kluczową rolę w takich branżach jak produkcja akumulatorów do pojazdów elektrycznych, elektronika i przemysł lotniczy. Nacisk na precyzyjne próbki, precyzyjne techniki pomiarowe i odpowiednie rozwiązania w zakresie chwytania zapewnia dokładną ocenę wytrzymałości i ciągliwości. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na folie o wysokiej wydajności, szczególnie w zastosowaniach w akumulatorach do pojazdów elektrycznych, norma ASTM E345 pozostaje kluczowa dla kontroli jakości, rozwoju materiałów i projektowania.

Nasza organizacja, która od wielu lat służy przedsiębiorstwom i skrupulatnie śledzi globalny rozwój nauki i technologii, zatrudnia wykwalifikowany zespół i dysponuje rozbudowaną infrastrukturą do przeprowadzania testów, pomiarów i analiz w szerokim zakresie dziedzin dla firm ze wszystkich sektorów. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą ASTM E345 dotyczącą metod testowania rozciągania folii metalowych.

WhatsApp