Štandardná skúšobná metóda ASTM D3763-15 pre vlastnosti plastov pri vysokorýchlostnom prepichnutí s použitím snímačov zaťaženia a posunutia

Norma „ASTM D3763-15 Štandardná testovacia metóda pre vlastnosti plastov pri vysokorýchlostnom prepichnutí s použitím snímačov zaťaženia a posunutia“, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje testovaciu metódu na stanovenie vlastností tuhých plastov pri prepichnutí v rôznych testovacích rýchlostiach. Údaje z testov získané touto testovacou metódou sú relevantné a vhodné na použitie v technickom návrhu.

Na účely tejto normy platia termíny a definície uvedené v dokumentoch „ASTM D883-22 Štandardná terminológia pre plasty“ a „ASTM D1600-18 Štandardná terminológia pre skrátené termíny pre plasty“.

Táto testovacia metóda je primárne navrhnutá na stanovenie závislosti zaťaženia od deformácie plastov pri nárazových rýchlostiach za podmienok viacosovej deformácie. Táto testovacia metóda tiež poskytuje mieru citlivosti materiálu na náraz.

Viacosová nárazová odozva, hoci čiastočne závisí od hrúbky, nemusí mať nevyhnutne lineárnu koreláciu s hrúbkou vzorky. Preto, pokiaľ pre daný materiál neboli stanovené špecifické vzorce pre výpočet hrúbky odozvy, výsledky by sa mali porovnávať iba pre vzorky s v podstate rovnakou hrúbkou.

Pre mnohé materiály môže existovať špecifikácia vyžadujúca použitie tejto testovacej metódy, ale môžu existovať určité procedurálne zmeny, ktoré majú prednosť pri dodržiavaní špecifikácie. Preto sa odporúča preštudovať si špecifikáciu daného materiálu pred použitím tejto testovacej metódy.

Stroj použitý pri skúškach sa musí skladať z dvoch zostáv, jednej pevnej a druhej poháňanej vhodnou metódou (hydraulickou, pneumatickou, mechanickou alebo gravitačnou energiou) na dosiahnutie požadovanej nárazovej rýchlosti.

• Zostava svorky sa skladá z dvoch rovnobežných pevných dosiek, pričom každá má v strede otvor s priemerom 76,0 mm plus/mínus 3,0 mm. Hrany otvoru by mali byť zaoblené na polomer 0,8 mm plus/mínus 0,4 mm. Musí sa vyvinúť dostatočná sila (mechanická, pneumatická alebo hydraulická), aby sa zabránilo skĺznutiu vzorky v svorke počas nárazu.
• Piestová zostava pozostáva z oceľovej tyče s priemerom 12,70 mm plus/mínus 0,13 mm s polguľovitým koncom rovnakého priemeru, umiestnenou kolmo na a vycentrovanou na upínacom otvore.
• Rozmery uvedené v tejto norme musia mať štandardnú geometriu. Ak sa použijú iné veľkosti piestov alebo vŕtania, mali by byť v správe zvýraznené. Korelácie medzi rôznymi geometriami neboli stanovené.
• Systém snímania zaťaženia je snímač zaťaženia s dostatočne vysokou prirodzenou rezonančnou frekvenciou, ktorý sa používa s kalibračnou sieťou na nastavenie citlivosti zaťaženia.
• Systém merania posunutia piestu je prostriedkom na monitorovanie posunutia pohyblivej zostavy počas zaťažovania a úplného preniknutia vzorky. To sa dá dosiahnuť pomocou vhodného meniča alebo potenciometra pripojeného priamo k systému. Na meranie posunutia možno použiť aj fotografické alebo optické systémy. Alternatívne je možné posunutie vypočítať ako funkciu rýchlosti a celkovej dostupnej energie pri počiatočnom náraze, spolu s prírastkami zaťaženia v závislosti od času, pomocou mikroprocesora. Niektoré stroje používajú akcelerometer, ktorého výstup sa používa na výpočet zaťaženia aj posunutia.
• Na zobrazenie a zaznamenávanie údajov získaných zo systémov snímania zaťaženia a posunutia možno použiť akékoľvek zobrazovacie a záznamové zariadenie, pokiaľ sú charakteristiky odozvy dostatočné na prezentáciu snímaných údajov s minimálnym skreslením. Záznamník zaznamenáva zaťaženie a posunutie súčasne. Najprimitívnejším zariadením je katódový osciloskop s kamerou. Tento prístup tiež vyžaduje polarimeter alebo iné vhodné zariadenie, ktoré dokáže zmerať plochu pod krivkou zaťaženia a posunu udalosti s presnosťou 65 percent. Pokročilejšie systémy sú komerčne dostupné. Mnohé z nich zahŕňajú počítačovú redukciu údajov a automatický výstup výsledkov.

Vzorky musia byť dostatočne veľké, aby sa dali dostatočne uchopiť do svorky. Vo všeobecnosti by minimálny bočný rozmer mal byť aspoň o 13 mm väčší ako priemer otvoru v svorke. Vzorky je možné vyrezať z plechu vyrobeného vstrekovaním, extrudovaním alebo kompresiou, alebo odliať či vyformovať na mieru.

Pokiaľ nie je v zmluve alebo v príslušnej materiálovej špecifikácii ASTM uvedené inak, skúšobné vzorky sa kondicionujú v súlade s postupom A normy ASTM D618. Tolerancie teploty a vlhkosti musia byť v súlade s touto normou a normou ASTM D618, pokiaľ nie je v zmluve alebo v príslušnej materiálovej špecifikácii ASTM uvedené inak. Skúšky sa vykonávajú pri rovnakej teplote a vlhkosti, aká sa používa na kondicionovanie, s toleranciami v súlade s touto normou. Kondicionovaním pri danej rýchlosti testovania a kontrolovanou zmenou teploty testovania je možné pre väčšinu plastov určiť teplotu, pri ktorej dochádza k prechodu z ťažnosti do krehkosti.

Na zabezpečenie vysokej priepustnosti pri teplote mimo okolia počas automatizovaného testovania je často potrebné ukladať vzorky do kolóny bez prúdenia vzduchu medzi nimi. Aby sa zabezpečila zhoda s normou ASTM D618, musí sa určiť čas potrebný na dosiahnutie rovnováhy pre konkrétny materiál. Termočlánok možno umiestniť do stredu zväzku vzoriek, ktorého výška sa rovná jeho minimálnej šírke. Stanoví sa čas potrebný na dosiahnutie rovnováhy pri požadovanej testovacej teplote.

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM D3763-15 Štandardná testovacia metóda pre vlastnosti plastov pri vysokorýchlostnom prepichnutí s použitím snímačov zaťaženia a posunu“.