ISO 19252 Пластмассы. Определение стойкости к царапинам

Стандарт «ISO 19252 Пластмассы. Определение царапающих свойств», опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает метод определения царапающих свойств пластмасс в определенных условиях. Данный метод заключается в создании царапины путем перемещения жесткого инструмента (царапающего наконечника) заданной геометрии по поверхности испытуемого образца при определенных условиях нагрузки и скорости, а затем оценке результата.

Этот метод используется для исследования поведения определенных типов образцов в определенных условиях царапания и для классификации типов царапин образцов в рамках ограничений, обнаруженных в условиях испытаний. Его также можно использовать для определения сравнительных данных для различных типов материалов с помощью карты царапин, на которой типы поведения царапин для каждого набора условий испытательной нагрузки и скорости испытания определяются с использованием базового метода испытания при постоянной нагрузке, а также с помощью псевдокритической нормальной нагрузки, определяемой с использованием альтернативного метода испытания с линейно возрастающей нагрузкой.

Данный метод подходит для использования с непокрытыми и неполированными термопластичными формовочными материалами, а также термореактивными формовочными материалами. В нем также указаны предпочтительные размеры и предпочтительная геометрия царапающего наконечника для тестового образца.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения.

• Царапина — это повреждение, вызванное твердым инструментом (царапающим наконечником) при перемещении его по поверхности испытуемого образца при определенных условиях геометрии наконечника, испытательной нагрузки и скорости испытания. Термин «поверхность», используемый в этом определении, относится к макроскопической поверхности, а не к микроскопической тестовой поверхности.
• Испытательная нагрузка представляет собой схематическое изображение царапающей нагрузки, прикладываемой перпендикулярно испытуемому образцу царапающим наконечником во время испытания.
• Скорость испытания относится к относительной скорости смещения между царапающим наконечником и испытуемым образцом во время испытания.
• Сила царапания — это горизонтальная сила между царапающим наконечником и испытуемым образцом в любой момент испытания.
• Смещение кончика царапающего наконечника — это вертикальное смещение кончика царапающего наконечника относительно поверхности испытуемого образца в любой момент испытания.
• Расстояние царапания — это горизонтальное расстояние, пройденное царапающим наконечником относительно испытуемого образца в любой момент времени в ходе испытания.
• Поведение линии — это тип деформации материала под воздействием кончика линии. Царапание делится на три типа: вспашка, расклинивание и сдвиг.
• При царапании сопротивление представляет собой силу царапания во время испытания, а смещение кончика царапания постоянно на протяжении расстояния царапания. Поверхность царапины по всей длине гладкая, а не шероховатая. Допустим небольшой собственный уровень эпизодических колебаний сигнала (менее 3 Н в линейной силе и 10 мкм в смещении наконечника).
• Расклинивание — это поведение царапания, при котором сила царапания или смещение кончика царапающего элемента колеблются, что приводит к соответствующему увеличению фактического расстояния, пройденного кончиком царапающего элемента во время испытания. Царапина имеет непрерывный зубчатый или клиновидный рисунок, и возникает эффект прерывистого скольжения.
• Сдвиг — это поведение царапания, при котором сила царапания или смещение кончика царапающего предмета изменяются случайным образом, что приводит к соответствующему увеличению фактического расстояния, пройденного кончиком царапающего предмета во время испытания. В ходе испытания с поверхности срезаются стружки.
• Критическая нормальная нагрузка — это минимальная нормальная нагрузка, при которой происходит расклинивание или сдвиг (в зависимости от того, что наступит раньше) при заданной скорости испытания.

Стандартный образец для испытаний подвергается надрезу с помощью жесткого наконечника, который прикладывает нагрузку перпендикулярно образцу для испытаний и перемещается продольно вдоль поверхности с постоянной скоростью вдоль центральной линии образца для испытаний. Во время царапания непрерывно измеряются и регистрируются горизонтальная сила между царапающим наконечником и испытуемым образцом, вертикальное смещение царапающего наконечника и расстояние царапания. Полученные таким образом диаграммы силы царапания/расстояния царапания и смещения наконечника/расстояния царапания описывают поведение испытуемого образца при царапании.

Используя фундаментальный метод испытания с постоянной нагрузкой, можно определить тип поведения царапины для набора условий испытания (нагрузки и скорости) и выразить его в виде так называемой карты царапин. Используя альтернативный метод линейного увеличения нагрузки испытания, можно определить критическую нормальную нагрузку при заданной скорости испытания. Изменения наклона или пики на кривой зависимости силы царапания от расстояния царапания указывают на переходы от одного типа поведения царапания к другому.

В качестве образцов используются многоцелевые испытательные образцы типа А, указанные в стандарте ISO 3167. Образцы для испытаний должны быть получены методом прямого литья под давлением в соответствии со стандартами ISO 294-1 или ISO 10724-1 в условиях, определенных в соответствующем стандарте для исследуемого материала. Образцы должны быть соответствующим образом промаркированы за пределами испытательной зоны, чтобы указать направление потока расплава, конкретную полость, из которой взят образец (при использовании многополостной формы), и сторону формы, где формируется конкретная поверхность образца (сторона пластины с полостью или сторона неподвижной пластины). Некоторые типы материалов могут демонстрировать различное поведение при царапании в зависимости от поверхности испытуемого образца или направления течения расплава. Крайне важно строго контролировать все условия во время подготовки образцов, чтобы гарантировать, что все образцы для испытаний находятся в одинаковом состоянии.

Испытуемые образцы не должны быть изогнуты. Поверхности и кромки не должны иметь царапин, вмятин, углублений, заусенцев и других дефектов. Испытуемые образцы проверяют на соответствие настоящим требованиям путем визуального осмотра с использованием поверочных линеек, угольников и плоских пластин, а также путем измерения размеров (толщины и ширины) сечения параллелепипеда с точностью до 0,01 мм. Образцы, демонстрирующие измеримые или наблюдаемые отклонения от любого из этих требований, должны быть отклонены. Для образцов, полученных литьем под давлением, нет необходимости измерять размеры каждого образца. Достаточно измерить один образец из каждого набора. При использовании многогнездных форм измеряются размеры одного образца из каждой полости. Если разница в размерах между полостями пресс-формы составляет более 0,02 мм, образцы из каждой полости следует рассматривать как разные партии.

Чтобы определить тип поведения при царапании, требуется один образец для каждого набора условий испытания, если в ходе одного испытания наблюдается только один тип поведения при царапании. Если в ходе одного испытания наблюдается более одного типа царапания, для каждого набора условий испытания требуются три образца. Для получения скретч-карты рекомендуется использовать не менее 25 различных наборов условий испытаний (например, пять различных постоянных испытательных нагрузок и пять различных скоростей испытаний). Для определения критической нормальной нагрузки требуются три образца для каждого набора условий испытаний, т. е. для каждой скорости испытания.

Если иное не указано в соответствующем стандарте или не согласовано соответствующими сторонами, образцы должны кондиционироваться в течение не менее 291 часов в одной из стандартных атмосфер, указанных в стандарте ISO 16.

Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по проведению испытаний в соответствии со стандартом «ISO 19252 Пластмассы. Определение стойкости к царапинам».