ISO 178 Пластмассы. Определение свойств при изгибе

Стандарт «ISO 178 Пластмассы. Определение свойств при изгибе», разработанный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает метод определения свойств при изгибе жёстких и полужёстких пластиков в определённых условиях. Этот стандарт определяет предпочтительный образец для испытаний и включает параметры для альтернативных размеров образцов, которые могут использоваться в соответствующих случаях. В стандарт также добавлен диапазон скоростей испытания.

Этот метод используется для исследования изгибных свойств образцов и определения предела прочности на изгиб, модуля упругости при изгибе и других характеристик изгибных напряжений и деформаций при заданных условиях. Он применяется к свободно опертой балке, нагруженной в середине пролета (испытание на трёхточечную нагрузку).

Данный метод подходит для использования со следующим диапазоном материалов:

• Термопластичные формовочные, экструзионные и литьевые материалы и жесткие термопластичные листы, включая наполненные и армированные соединения, а также ненаполненные типы
• Термореактивные формовочные материалы и термореактивные листы, включая наполненные и армированные компаунды.

В соответствии с ISO 10350-1 и ISO 10350-2 настоящий стандарт распространяется на армированные волокнами композитные материалы с длиной волокон до 7,5 мм перед обработкой. ISO 14125 распространяется на армированные длинными волокнами материалы (ламинаты) с длиной волокон не менее 7,5 мм.

Описанный метод не подходит для жестких ячеистых материалов или сэндвич-конструкций, содержащих ячеистый материал. В таких случаях можно использовать стандарты ISO 1209-1 и ISO 1209-2. Для некоторых типов пластиков, армированных текстильным волокном, применяется испытание на четырехточечный изгиб. Этот метод описан в стандарте ISO 14125.

Метод применяется с использованием образцов, полученных механической обработкой центральной части стандартного многоцелевого испытательного образца (ISO 20753), который может быть отформован до заданных размеров, или из готовых изделий или полуфабрикатов, таких как молдинги, ламинаты, экструдированные или литые листы. Метод определяет предпочтительные размеры испытательного образца. Испытания, проводимые на образцах разных размеров или на образцах, приготовленных в разных условиях, могут давать несопоставимые результаты. На результаты могут влиять и другие факторы, такие как скорость испытания и кондиционирование образца. В частности, для литьевых полукристаллических полимеров толщина ориентированного поверхностного слоя, которая зависит от условий формования, также влияет на изгибные свойства. Этот метод не подходит для определения параметров конструкции, но его можно использовать при испытании материалов и в качестве испытания на контроль качества.

В принципе , прямоугольный испытательный образец, опирающийся на две опоры, деформируется с помощью нагружающего элемента, действующего на образец в середине опор. Таким образом, образец деформируется с постоянной скоростью в средней части отверстия до тех пор, пока не произойдет разрушение на внешней поверхности образца или не будет достигнута максимальная деформация в 5%, в зависимости от того, что произойдет раньше. В ходе этого процесса измеряется сила, приложенная к образцу, и результирующая деформация образца в средней части отверстия.

В настоящем стандарте описаны два метода. Метод A использует скорость деформации 1%/мин на протяжении всего испытания. Метод B использует две различные скорости деформации: 1%/мин для определения модуля упругости при изгибе и 5%/мин или 50%/мин, в зависимости от пластичности материала, для определения оставшейся части кривой напряжения-деформации при изгибе.

Указанные выше скорости деформации следует рассматривать как номинальные. Номинальные скорости испытания рассчитываются по формуле, приведённой в стандарте. Наиболее подходящие настройки машины выбираются из таблицы, приведённой в стандарте.

Для материалов, демонстрирующих нелинейное поведение напряжений или деформаций, изгибные свойства являются номинальными. Приведённые формулы выведены в предположении линейно-упругого поведения и справедливы для прогибов, малых по сравнению с толщиной образца. Для рассматриваемого образца размером 80 мм x 10 мм x 4 мм, с условной деформацией изгиба 3,5% и отношением пролёта к толщине 16, прогиб составляет 1,5 часа. Испытания на изгиб больше подходят для твёрдых и хрупких материалов, демонстрирующих малые прогибы при разрыве, чем для очень мягких и пластичных материалов.

Испытательная машина должна соответствовать стандартам ISO 7500-1 и ISO 9513, а также требованиям, изложенным в этих стандартах. Кроме того, испытательная машина должна поддерживать скорость испытания, указанную в таблице.

Стандарт ISO 178 считается важным по следующим причинам:

• Определяет основные механические свойства: Обеспечивает количественную меру пластика:
  • Прочность на изгиб: напряжение, при котором материал разрушается при изгибе.
  • Модуль упругости при изгибе: жесткость материала при изгибе.
  • Деформация изгиба: деформация перед разрушением.

Они важны для инженерного проектирования, выбора материалов и контроля качества.

• Обеспечивает межотраслевую согласованность: использование стандартизированного теста, подобного этому, обеспечивает:
  • Производители, инженеры и покупатели говорят на одном языке.
  • Результаты сопоставимы на глобальном уровне, что повышает прозрачность и доверие.
• Он служит руководством для проектирования изделий: материалы с более высоким модулем упругости при изгибе более жёсткие и устойчивые к изгибу. Этот стандарт имеет решающее значение в этих областях, и проектировщики используют данные стандарта ISO 178 для выбора пластиков, соответствующих эксплуатационным требованиям.
  • Автозапчасти
  • Строительные компоненты
  • Корпуса бытовой электроники
• Поддерживает контроль качества и НИОКР: этот стандарт используется в:
  • Разработка продукта: тестирование прототипов и новых рецептур пластика.
  • Обеспечение качества: проверка соответствия каждой партии продукции спецификациям.
  • Анализ отказов: понимание того, как и почему ломается пластиковая деталь.

В результате стандарт ISO 178 имеет решающее значение для оценки изгибных свойств пластмасс, что делает его основополагающим элементом при испытании пластмасс, проверке конструкций и промышленном контроле качества.

Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех секторов, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, располагает сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ISO 178 «Пластмассы. Определение свойств при изгибе».