Plastové kompozity vystužené vláknami ISO 15024 - Stanovenie medzilaminárnej lomovej húževnatosti módu I (Gic) pre jednosmerne vystužené materiály

Norma ISO 15024 s názvom „Iso 15024 Vláknom vystužené plastové kompozity – Stanovenie medzivrstvovej lomovej húževnatosti (Gic) v móde I pre jednosmerne vystužené materiály“, ktorú vypracovala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) , opisuje metódu na stanovenie medzivrstvovej lomovej húževnatosti (kritická rýchlosť uvoľňovania energie) v móde I jednosmerných vláknami vystužených plastových kompozitov s použitím vzorky s dvojitým konzolovým nosníkom.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Interlaminárna lomová húževnatosť módu I, rýchlosť uvoľňovania kritickej energie Gic, označuje odolnosť voči iniciácii a šíreniu delaminačnej trhliny v jednosmerných kompozitných laminátoch s polymérnou matricou vystužených vláknami pri otváracom zaťažení módu I. Meria sa v jouloch na meter štvorcový.
• Otvorenie trhliny v režime I sa týka režimu otvorenia trhliny v dôsledku zaťaženia aplikovaného kolmo na rovinu delaminácie pomocou vzorky s dvojitým konzolovým nosníkom. Vzorka dvojitého konzolového nosníka je znázornená na obrázku uvedenom v norme.
• Bod NL sa vzťahuje na bod odchýlky od linearity v priebehu zaťaženia a posunu. NL bod je znázornený na obrázku uvedenom v norme.
• Bod VIS sa vzťahuje na začiatočný bod delaminácie určený vizuálnym pozorovaním na okraji vzorky, ktorý je vyznačený na stope zaťaženie-posunutie. Bod VIS je znázornený na obrázku uvedenom v norme.
• Bod 5 percent / MAX sa vzťahuje na bod pri vkladaní vzorky, ktorý sa prvýkrát vyskytne medzi (zobrazený na obrázku poskytnutom v rámci normy):
  • Nárast bodu zhody o 0 percent oproti základnej hodnote (C5) (C5 percent)
  • bod maximálneho zaťaženia
• Body PROP sa vzťahujú na body s diskrétnymi prírastkami dĺžky delaminácie za vložkou alebo začiatočným hrotom trhliny vyznačeným na stope zaťaženia a posunutia. Body, kde je trhlina zastavená, sú vylúčené. Body PROP sú znázornené na obrázku uvedenom v norme.
• Krivka odporu voči delaminácii vyjadruje krížový graf Gic pre počiatočné a následné hodnoty šírenia v závislosti od dĺžky delaminácie otvorenia trhliny v režime I. Krivka odolnosti voči delaminácii je znázornená na obrázku uvedenom v norme.

Pri testovaní sa na stanovenie Gic používa vzorka s dvojitým konzolovým nosníkom v režime I, čo je kritická rýchlosť uvoľňovania energie alebo lomová húževnatosť medzivrstvy plastových kompozitov vystužených vláknami. Obrázok uvedený v norme ukazuje tri rôzne usporiadania zaťaženia pre vzorku:

• Ukážkové načítanie pomocou zaťažovacích blokov
• Nakladanie vzoriek pomocou klavírnych pántov
• Ukážkové nakladanie pomocou vkladacích pántov

Skúšobná metóda je obmedzená len na jednosmerné vrstvenie s nulovým stupňom.

Redukcia dát poskytuje počiatočné a následné hodnoty rozptylu Gic pre lomovú húževnatosť pri otvorení v móde I. Krivka odporu delaminácie sa zostrojí vynesením Gic na os ordinát ako funkcie dĺžky delaminácie vynesenej na os x.

Účelom tejto testovacej metódy je určiť iniciačné hodnoty pre testovaný kompozitný materiál. Premostenie vlákien sa pozoruje pri skúške s dvojitým konzolovým nosníkom a nemusí byť reprezentatívne pre testovaný kompozitný materiál. Premostenie vlákien sa všeobecne považuje za hlavný dôvod pozorovaného tvaru krivky stúpajúcej odolnosti voči delaminácii pred dosiahnutím približne konštantnej hodnoty Gic, zvyčajne pri dlhých dĺžkach delaminácie. Na vzorku s dvojitým konzolovým nosníkom sa aplikuje zaťaženie otvárajúce trhlinu kolmo na rovinu delaminácie pomocou záťažových blokov alebo klavírnych pántov za riadeného posunu s konštantnou rýchlosťou. Vzorka s dvojitým konzolovým nosníkom obsahuje tenkú, nelepiacu iniciačnú vrstvu zabudovanú v stredovej rovine, ktorá sa používa na simuláciu počiatočnej delaminácie. Vzorka sa predpraská odľahčením a následným opätovným naložením vzorky s dvojitým konzolovým nosníkom bezprostredne po prvom zvýšení rastu delaminácie z vložky. Monitoruje sa začiatok stabilného rastu delaminácie a zaznamenávajú sa hodnoty iniciácie a šírenia delaminácie. Krivka odolnosti voči delaminácii sa vykreslí s hodnotami pred iniciáciou trhliny a pred šírením trhliny z vložky aj z módu I. Za určitých predpokladaných podmienok sa môže použiť alternatívny postup predbežného praskania klinom, ale neodporúča sa.

Stroj použitý pri skúškach musí spĺňať tieto požiadavky: skúšobná rýchlosť, uchytenie, meranie zaťaženia a posunu a zapisovač.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií vykonaných pre podniky v rôznych sektoroch naša organizácia so svojim vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením stanovila „ISO 15024 vláknami vystužené plastové kompozity – mód I interlaminárnej lomovej húževnatosti (Gic ) pre jednosmerne vystužené materiály.“ Poskytuje tiež skúšobné služby definované v norme „určenie“.