DIN 53435 Skúšanie plastov - Skúška ohybom a skúška nárazom na skúšobných vzorkách Dynstat

Norma „DIN 53435 Skúšanie plastov – Skúška ohybom a skúška nárazom na skúšobných vzorkách Dynstat“, ktorú vydal Nemecký inštitút pre normalizáciu (DIN), opisuje dve rôzne skúšobné metódy: dynamickú skúšku nárazom v ohybe a (polo)statickú skúšku ohybom, ako aj skúšobné vzorky Dynstat a zariadenia Dynstat používané v týchto skúškach.

Skúška ohybom v náraze špecifikovaná v tejto norme sa môže použiť na skúmanie správania sa skúšobných vzoriek Dynstat za špecifických podmienok skúšky nárazom a na vyhodnotenie krehkosti alebo húževnatosti plastov v rámci limitov definovaných skúšobnými podmienkami. Metóda sa môže použiť aj na získanie porovnávacích údajov pre podobné typy materiálov.

Skúška ohybom špecifikovaná v tejto norme sa môže použiť na preskúmanie správania sa skúšobných vzoriek Dynstat za špecifických podmienok štvorbodovej skúšky ohybom a na vyhodnotenie pevnosti alebo húževnatosti plastov za kvázistatických skúšobných podmienok v rámci limitov definovaných skúšobnými podmienkami. Metóda sa môže použiť aj na získanie porovnávacích údajov pre podobné typy materiálov.

Oba testy sa používajú predovšetkým na kontrolu kvality a porovnávanie rôznych typov plastov. Pri porovnávaní výsledkov testov je potrebné dbať na to, aby rozmery a stav testovaných vzoriek a testovacie podmienky boli rovnaké.

Norma DIN 53435 obsahuje metódy na stanovenie mechanických vlastností plastov pri ohybovom a rázovom zaťažení pomocou malých skúšobných vzoriek Dynstat. Tieto metódy sú užitočné na kontrolu kvality, porovnávanie materiálov a hodnotenie húževnatosti alebo krehkosti plastov, najmä ak je k dispozícii obmedzené množstvo materiálu (kvôli malej veľkosti vzorky).

Rozmery vzorky sú malé (zvyčajne okolo 10 mm x 4 mm x 15 mm alebo podobné), vďaka čomu je metóda vhodná na testovanie tenkých profilov, prototypov alebo materiálov dostupných v obmedzených množstvách. Test využíva zariadenie Dynstat (špecializovaný kyvadlový nástroj na nízkoenergetický náraz a ohyb). Výsledky pomáhajú vyhodnotiť vzťah medzi krehkosťou a húževnatosťou za daných podmienok (ako je teplota a prítomnosť zárezov). Používa sa primárne na účely kontroly kvality a porovnávania, a nie na absolútne konštrukčné hodnoty.

Norma DIN 53435 sa stále používa, avšak mnohé moderné testy sa posunuli smerom ku kompatibilným medzinárodným ekvivalentom. Konkrétne,

Skúška rázovou skúškou s vrubom/bez vrubu podľa Charpyho (normy ISO 179-1 a ISO 179-2)
Izodova skúška rázom (norma ISO 180)
Všeobecné ohybové vlastnosti (norma ISO 178)

Nedávne revízie priblížili normu DIN 53435 k týmto normám ISO, čo umožnilo lepšie porovnávanie výsledkov.

Táto norma sa bežne používa v nasledujúcich oblastiach:

Priemysel spracovania plastov a kompozitov
Kvalifikácia automobilových a elektrických komponentov
Listy údajov dodávateľov materiálov (najmä pre tuhé a polotuhé termoplasty a termosety)
Vyšetrovanie a analýza porúch malých plastových súčiastok.

Stručne povedané, norma DIN 53435 poskytuje kompaktnú a všestrannú metódu na charakterizáciu plastov v ohybe a náraze pomocou klasického systému Dynstat. Hoci je v globálnom kontexte čiastočne nahradená metódami ISO, najnovšia revízia zabezpečuje jej platnosť pre špecifické aplikácie, kontinuitu starších údajov a situácie vyžadujúce malé skúšobné vzorky.

Medzi typické požiadavky na vzorku patria:

Tvar: Obdĺžnikový alebo kubický.
Typické rozmery: Zvyčajne okolo 50 mm x 50 mm x 50 mm (v závislosti od hrúbky materiálu).
Metóda rezania: Vzorky musia byť rezané čisto, aby sa predišlo poškodeniu bunkovej štruktúry.
Kľúčové charakteristiky vzorky:
Bunky by sa počas prípravy nemali drviť.
Povrchy musia byť rovnobežné a rovné.
Smer testu môže byť rovnobežný alebo kolmý na smer stúpania peny.

Na testy je potrebné nasledujúce vybavenie:

Univerzálny testovací stroj schopný kompresného zaťaženia.
Paralelné kompresné dosky
Systém merania sily
Zariadenie na meranie deformácie alebo posunutia

Skúšobný stroj musí aplikovať zaťaženie kontrolovanou a konštantnou rýchlosťou, aby sa zabezpečila opakovateľnosť.

Vo všeobecnosti metóda testovania postupuje podľa týchto krokov:

Kondicionovanie: Vzorky sa kondicionujú v štandardnej atmosfére (zvyčajne 23 stupňov Celzia a 50 percent relatívnej vlhkosti).
Umiestnenie vzorky: Aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie zaťaženia, skúšobná vzorka sa umiestni do stredu medzi kompresné dosky.
Kompresné zaťaženie: Vzorka sa stláča konštantnou rýchlosťou, zvyčajne okolo 10 percent deformácie za minútu alebo inou definovanou rýchlosťou.
Záznam údajov: Sila a deformácia sa počas testu nepretržite zaznamenávajú.
Koniec testu: Test bude zastavený v nasledujúcich situáciách:
Keď vzorka dosiahne stanovenú úroveň deformácie (napr. 10-percentnú deformáciu).
Keď dôjde k zrúteniu alebo poruche konštrukcie.

Norma DIN 53435 vo všeobecnosti uvádza nasledujúce dôležité parametre:

Pevnosť v tlaku: Maximálne tlakové napätie, ktoré materiál znesie predtým, ako dosiahne definovanú úroveň porušenia alebo deformácie.
Tlakové napätie pri špecifickom napätí: Merané pri 10 percentnom napätí, čo je typická hodnota často používaná na porovnanie peny.
Modul pružnosti v tlaku: Sklon krivky napätia a deformácie v elastickej oblasti predstavuje tuhosť.
Deformačné správanie: Tvar krivky napätia a deformácie ukazuje, ako sa bunková štruktúra zrúti pod zaťažením.

Skúška podľa normy DIN 53435 sa široko používa v odvetviach, kde musia tuhé peny niesť zaťaženie. Medzi typické aplikácie patria:

Budova:
Strešné izolačné panely
Izolačné panely na steny
Konštrukčné sendvičové panely
Automobilový priemysel:
Penové komponenty absorbujúce energiu
Vnútorné konštrukčné penové diely
BALENIE:
Ochranné baliace peny
Tlmiace materiály pre ťažké výrobky.

Testy podľa normy DIN 53435 pomáhajú inžinierom v nasledujúcich oblastiach:

Porovnanie rôznych zložení peny.
Aby sa zabezpečila konzistentná kvalita produktov.
Na určenie vhodnosti pre aplikácie manipulácie s nákladom.
Optimalizácia hustoty a bunkovej štruktúry

Tuhé peny vykazujú charakteristické trojstupňové správanie pri kompresii:

Elastická oblasť: Počiatočná lineárna deformácia.
Oblasť plošiny: Ohýbanie a kolaps bunkovej steny.
Kondenzácia: Bunky sa úplne zrútia a napätie sa rýchlo zvyšuje.

Pochopenie tohto správania je kľúčové pre návrh materiálov používaných v izolačných a konštrukčných aplikáciách.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou DIN 53435.