Štandardná skúšobná metóda ASTM D4482-11 pre vlastnosti gumy - Únava z predĺženého cyklu

Norma „ASTM D4482-11 Štandardná skúšobná metóda pre vlastnosti gumy - Únava z predĺženého cyklu“ vydaná Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTK) opisuje skúšobnú metódu na stanovenie únavovej životnosti gumových zmesí vystavených cyklickému pôsobeniu ťahu a deformácie. Počas časti cyklu počas tohto testu sa napätie uvoľní na nulovú hodnotu. Vzorky sa testujú bez úmyselne vyvolaných defektov, rezov alebo prasklín. Porucha je indikovaná úplným pretrhnutím skúšobnej vzorky.

Medzi výsledkami týchto testov a službou nie je uvedená ani implicitná žiadna definitívna korelácia. Je to spôsobené premenlivou povahou prevádzkových podmienok. Tieto testovacie postupy poskytujú údaje, ktoré možno použiť pri porovnávacom hodnotení gumových zmesí z hľadiska ich schopnosti odolávať (dynamickej) únave z cyklu predĺženia.

Táto skúšobná metóda zahŕňa postup na stanovenie únavovej životnosti pri rôznych rýchlostiach predĺženia. Cyklus napätia je charakteristický pre daný typ testovacieho zariadenia. Skúsenosti s testovaním únavy ukazujú, že únavová životnosť môže mať široké, nenormálne rozdelenie, a preto veľkú štandardnú odchýlku, ktorá závisí od zlúčeniny. Napríklad prírodný kaučuk má užšie rozšírenie ako mnohé syntetické kaučuky. Preto môže byť na dosiahnutie požadovanej presnosti potrebný veľký počet vzoriek. Porovnanie rôznych gumových zmesí by sa malo vykonať s ohľadom na štandardnú odchýlku pre každú z nich.

Údaje o únave materiálu získané touto testovacou metódou poskytujú predovšetkým odhad správania sa gumového vulkanizátu pri iniciácii trhlín a iba veľmi približnú mieru rýchlosti šírenia trhlín. Získané informácie môžu byť užitočné pri predpovedaní ohybovej životnosti zmesi v aktívnej prevádzke. Používateľ by si však mal byť vedomý toho, že v reálnom používaní sú výrobky vystavené mnohým iným faktorom únavy, ktoré sa touto testovacou metódou nemerajú.

Stručne povedané, tento test určuje únavovú životnosť gumových zmesí pri vystavení kontinuálnemu cyklu ťah-deformácia. Vzorky sa testujú neporušené, bez rezov, prasklín alebo defektov. Porucha je indikovaná úplným pretrhnutím testovanej vzorky, takže akákoľvek chyba by mohla byť nežiaducim katalyzátorom.

Hoci informácie získané touto testovacou metódou môžu byť užitočné pri predpovedaní životnosti v ohybe (únava v ohybe) zmesi v skutočnej prevádzke, v reálnom prostredí existuje mnoho ďalších faktorov únavy, ktoré táto testovacia metóda nemeria. Tento testovací postup však poskytuje údaje, ktoré možno použiť na porovnávacie hodnotenie schopnosti gumových zmesí odolávať dlhodobej únave. Toto je obzvlášť užitočné pri hodnotení vhodnosti gumovej zmesi z radu možných možností.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Pomer predĺženia je pomer dĺžky vzorky v predĺženom stave k jej dĺžke v nepredĺženom stave a vypočítava sa podľa popisu v norme.
• Únavová životnosť je geometrický priemer alebo stredná hodnota počtu cyklov potrebných na spôsobenie poruchy pre daný počet vzoriek vzorky.
• Únavová životnosť je definovaná ako celkový počet cyklov potrebných na spôsobenie porušenia vzorky, úplného pretrhnutia alebo oddelenia vzorky.
• Energia deformácie vyjadruje energiu na jednotku objemu potrebnú na deformáciu vzorky na špecifikovanú deformáciu. Meria sa plochou pod krivkou napätia a deformácie a vyjadruje sa v kJ/m3.

Počas testovania sa skúšobné vzorky s činkou cyklicky naťahujú s konštantnou frekvenciou a počas série pevných maximálnych rýchlostí predĺženia tak, aby nedochádzalo k malému alebo žiadnemu nárastu teploty. Tento cyklický naťahovací proces sa nazýva strečing. V dôsledku ohýbania sa trhliny, zvyčajne iniciované prirodzene sa vyskytujúcou chybou, rozširujú a nakoniec spôsobujú porušenie, definované ako úplné pretrhnutie skúšobnej vzorky. Zaznamenáva sa počet cyklov do porušenia (únavová životnosť).

Únava, ako sa používa v tejto testovacej metóde, sa vzťahuje na mechanizmus porušenia v dôsledku pretrhnutia, ktorý je výsledkom rastu defektov vo vzorke. Únava sa nevzťahuje na náhlu zmenu fyzikálno-chemickej štruktúry gumy pri vysokofrekvenčných ohybových testoch, ktorá vedie k výraznému zvýšeniu teploty.

Únavová životnosť sa dá určiť pri každej z niekoľkých rôznych rýchlostí predĺženia a znázorniť ako funkcia logaritmu (únavová životnosť) rýchlosti predĺženia alebo logaritmu (deformačná energia). Pre obmedzené porovnania vulkanizátov gumy s podobnými vlastnosťami napätia a deformácie a rovnakým polymérnym systémom sa môže použiť jeden pomer predĺženia alebo logaritmus (energia deformácie).

Táto skúšobná metóda zahŕňa postup na stanovenie únavovej životnosti pri rôznych rýchlostiach predĺženia. Cyklus deformácie je charakteristický pre špecifikovaný typ testovacieho zariadenia. Skúsenosti s testovaním únavy ukazujú, že únavová životnosť môže mať široké, nenormálne rozdelenie, a preto veľkú štandardnú odchýlku, ktorá závisí od zlúčeniny. Napríklad prírodný kaučuk má užšie rozšírenie ako mnohé syntetické kaučuky. Preto môže byť na dosiahnutie požadovanej presnosti potrebný veľký počet vzoriek. Porovnanie rôznych gumových zmesí by sa malo vykonať s ohľadom na štandardnú odchýlku pre každú z nich.

Naša organizácia má silný personál, ktorý pozorne sleduje vývoj v oblasti vedy a techniky vo svete a neustále sa zlepšuje. Medzi početnými testovacími, meracími, analytickými a hodnotiacimi štúdiami poskytovanými pre podniky v rôznych odvetviach existujú aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM D4482-11 Štandardná skúšobná metóda pre vlastnosti gumy - Únava z predĺženého cyklu“.