DIN 53350 Пластиковые пленки и листы — Определение жесткости при изгибе — Двухточечный метод (метод Ольсена)

Стандарт «DIN 53350 Пластиковые пленки и листы — Определение жесткости на изгиб — Двухточечный метод (метод Ольсена)», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), описывает метод испытания для измерения жесткости на изгиб (или упругости) пластиковых пленок, пластиковых листов и родственных материалов, таких как текстильные ткани с покрытием, изготовленные из пластика. Этот стандарт включает процедуру измерения сопротивления тонкого пластикового материала изгибу при определенных условиях нагрузки. Этот метод в основном применим к гибким тонким материалам, таким как:

• пластиковые пленки
• Пластиковые листы
• Ткани с покрытием, в которых пластик используется в процессе нанесения покрытия или производства.

Гибкость и тактильные ощущения (драпируемость, рыхлость или сопротивление изгибу) являются важными критериями качества и часто упоминаются в отраслях, занимающихся упаковочными пленками, техническим текстилем, искусственной кожей, брезентом, гибкими мембранами и аналогичными изделиями.

Принцип испытания основан на двухточечном (методе Ольсена) методе. Этот метод получил свое название от подхода Ольсена и использует двухточечный механизм изгиба (иногда описываемый как зажимная полоса с приложением нагрузки). Основные элементы процесса:

• Полоска материала (типичные размеры образца зависят от толщины и ожидаемой твердости, но обычно составляют 15–25 мм в ширину и 100–150 мм в длину) зажимается горизонтально с одного конца (консольная конструкция).
• К свободному концу прикладывается заданная изгибающая нагрузка или происходит прогиб.
• Этот тест измеряет силу, необходимую для достижения определенного угла отклонения, или, альтернативно, отклонение, вызванное известной силой.
• Жесткость на изгиб рассчитывается исходя из соотношения между приложенной силой, прогибом, геометрией образца (длина, ширина, толщина) и результирующим изгибающим моментом.

Этот метод отличается от трехточечных или четырехточечных испытаний на изгиб (распространенных для жестких пластмасс или балок), поскольку он оптимизирован для очень тонких, гибких материалов, где возникают большие прогибы, и предположения классической теории балок могут быть неприменимы в полной мере.

Жесткость, по сути, представляет собой изгибающий момент на единицу кривизны.

Измерение толщины, особенно для пластиковых пленок и искусственной кожи (например, серии DIN EN ISO 2286), часто используется в сочетании с другими стандартами DIN/EN/ISO, такими как испытания на растяжение, прочность на разрыв или испытания на удлинение при растрескивании.

Это не то же самое, что более распространенный метод консольных конструкций (например, стандарт DIN 53362 для длины свеса) или стандарт ISO 2493 (жесткость бумаги и картона).

Этот стандарт сохраняет свою важность в контроле качества для производителей гибких пластиковых материалов, особенно в Европе, где стандарты DIN широко используются, даже если существуют эквиваленты EN или ISO для аналогичных свойств.

Вкратце, стандарт DIN 53350 включает метод измерения жесткости на изгиб пластиковых пленок и листовых материалов с использованием двухточечного изгиба, обычно называемого методом Ольсена. Этот стандарт применяется к пластиковым пленкам и листам, включая непокрытые и покрытые пленки, и описывает, как определить жесткость на изгиб путем изгиба полосы, зажатой с одного конца.

В двухточечном (методе Ольсена) испытании образец материала изгибают, прикладывая силу в двух точках (обычно в фиксированной точке и в точке приложения силы) для создания контролируемого изгиба. Такая конфигурация известна как двухточечный метод изгиба или подход Ольсена. Используя этот метод, модуль упругости (мера жесткости) пленочного материала можно рассчитать по изгибающему моменту или силе, измеренной на заданной длине изгиба.

Жесткость на изгиб (также называемая изгибной жесткостью) показывает, насколько тонкий лист (например, пластиковая пленка) устойчив к деформации под действием изгибающей нагрузки. Это свойство очень важно в промышленности и материаловедении, потому что:

• Это влияет на обработку, транспортировку и производительность (например, в упаковочных машинах).
• В случаях, когда требуется сохранение формы, более подходящими могут быть жесткие пленки, а в случаях, когда важна конформность, предпочтительнее могут быть более гибкие пленки.
• Данные о твердости используются для сравнения материалов и обеспечения их соответствия проектным или качественным требованиям.

Стандарт DIN 53350 отвечает этим потребностям, предоставляя четкие процедуры и принципы измерения, обеспечивающие согласованность и сопоставимость результатов между лабораториями и поставщиками.

Двухточечный (Ольсеновский) тест обычно включает следующие этапы:

• Подготовка образца: полоска пленки отрезается до определенной ширины и плотно зажимается с одного конца.
• Установка для испытания на изгиб: Используя испытательную установку, предназначенную для двухточечной нагрузки, изгибающая сила (или момент) прикладывается на контролируемом расстоянии от зажима.
• Измерение: регистрируется зависимость силы от отклонения или угла.
• Расчеты: Жесткость на изгиб и модуль упругости рассчитываются с использованием размеров образца, длины изгиба и измеренных силы/момента. Этот метод основан на классической теории изгиба балок, где жесткость связана с изгибающим моментом и кривизной.
• Интерпретация результатов: Жесткость выражается в инженерных единицах, представляющих сопротивление изгибу.

Стандарт DIN 53350 также определяет условия испытаний (например, способ крепления образца, угол/скорость изгиба и критерии повторяемости) для повышения точности и сопоставимости измерений.

В последнем обновлении этого стандарта были модернизированы определения измерений, добавлены такие термины, как изгибающая сила и скорость, а также пересмотрены требования к испытательному оборудованию, но при этом допущены другие варианты измерений, а двухточечный тест Ольсена сохранен в приложении.

Двухточечный (метод Ольсена) — один из нескольких методов испытания на изгиб, используемых для характеристики материалов. Другие методы включают трехточечные и четырехточечные испытания на изгиб, указанные в других стандартах (например, ISO 5628) и обычно используемые для более жестких или толстых материалов. Кроме того, двухточечный подход стандарта DIN 53350 особенно подходит для гибких пленок и тонких листов, где более простые конфигурации опор могут не обеспечивать точных данных о жесткости.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 53350.