ASTM D4482-11 Standardtestmetod för gummiegenskaper - Utmattning vid förlängningscykel

Standarden ”ASTM D4482-11 Standard testmetod för gummiegenskaper - Förlängningscykelutmattning” publicerad av American Society for Testing and Materials (ASTK) beskriver en testmetod för att bestämma utmattningslivslängden hos gummiblandningar som utsätts för drag-töjningscykler. Under en del av cykeln under detta test avslappnas spänningen till nollvärde. Proverna testas utan avsiktligt orsakade defekter, skärsår eller sprickor. Fel indikeras av fullständig bristning av testprovet.

Ingen definitiv korrelation ges eller antyds mellan dessa testresultat och tjänsten. Detta beror på serviceförhållandenas varierande karaktär. Dessa testprocedurer ger data som kan användas vid jämförande utvärdering av gummiblandningar för deras förmåga att motstå (dynamisk) töjningscykelutmattning.

Denna testmetod innefattar en procedur för att bestämma utmattningslivslängden vid olika utdragningshastigheter. Spänningscykeln är karakteristisk för den angivna typen av testanordning. Erfarenhet av utmattningsprovning visar att utmattningslivslängden kan ha en bred, icke-normal fördelning och därför en stor standardavvikelse som beror på ämnet. Till exempel har naturgummi en smalare distribution än många syntetiska gummin. Därför kan ett stort antal prover krävas för att uppnå önskad precision. Jämförelse av olika gummiblandningar bör göras med hänsyn till standardavvikelsen för varje.

Utmattningsdata som genereras i denna testmetod ger primärt en uppskattning av sprickinitieringsbeteendet hos ett gummivulkanisat och endast ett mycket ungefärligt mått på sprickutbredningshastigheten. Den erhållna informationen kan vara användbar för att förutsäga en förening's böjningslivslängd i aktiv drift. Användaren bör dock vara medveten om att produkter vid faktisk användning utsätts för många andra utmattningsfaktorer som inte mäts med denna testmetod.

Kort sagt, detta test bestämmer utmattningslivslängden hos gummiblandningar när de utsätts för en kontinuerlig drag-töjningscykel. Proverna testas intakta, utan skärsår, sprickor eller defekter. Fel indikeras av fullständig bristning av testprovet, så varje defekt kan vara en oönskad katalysator.

Även om informationen som erhålls med denna testmetod kan vara användbar för att förutsäga en förening's böjlivslängd (böjutmattning) i faktisk användning, finns det många andra utmattningsfaktorer i verkliga miljöer som inte mäts med denna testmetod. Denna testprocedur producerar dock data som kan användas för en jämförande utvärdering av gummiblandningars förmåga att motstå långtidsutmattning. Detta är särskilt användbart när man utvärderar lämpligheten av en gummiblandning utifrån en rad möjliga alternativ.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

• Förlängningsförhållandet är förhållandet mellan ett provs utsträckta längd och dess oförtäckta längd och beräknas enligt beskrivningen i standarden.
• Utmattningslivslängden är det geometriska medelvärdet eller medianvärdet av antalet cykler som krävs för att orsaka fel för ett givet antal prover av ett prov.
• Utmattningslivslängd definieras som det totala antalet cykler som krävs för att orsaka att ett provbrott går sönder, att det brister helt eller att provet separerar.
• Töjningsenergi uttrycker den energi per volymenhet som krävs för att deformera provet till den specificerade töjningen. Det mäts som arean under en spänning-töjningskurva och uttrycks i kJ/m3.

Under testningen sträcks hantelprover cykliskt med en konstant frekvens och över en serie fasta maximala töjningshastigheter så att liten eller ingen temperaturökning sker. Denna cykliska stretchning kallas stretching. Som ett resultat av böjning växer sprickor, vanligtvis initierade av en naturligt förekommande defekt, och orsakar så småningom fel, definierat som fullständig bristning av testprovet. Antalet cykler till fel (utmattningslivslängd) registreras.

Utmattning, som används i denna testmetod, avser en brottmekanism som är ett resultat av tillväxt av defekter i provet. Utmattning avser inte den plötsliga förändringen av gummits fysikalisk-kemiska struktur i högfrekventa böjningstester, vilket leder till en betydande temperaturökning.

Utmattningslivslängden kan bestämmas vid var och en av flera olika töjningshastigheter och plottas som en funktion av logaritmen (utmattningslivslängd) töjningshastighet eller logaritmen (töjningsenergi). För begränsade jämförelser av gummivulkanisat med liknande spännings-töjningsegenskaper och samma polymersystem kan ett enda utvidgningsförhållande eller logaritmisk töjningsenergi användas.

Denna testmetod omfattar ett förfarande för att bestämma utmattningslivslängden vid olika töjningshastigheter. Töjningscykeln är karakteristisk för den angivna typen av testapparatur. Erfarenhet av utmattningsprovning visar att utmattningslivslängden kan ha en bred, icke-normal fördelning och därför en stor standardavvikelse som beror på ämnet. Till exempel har naturgummi en smalare distribution än många syntetiska gummin. Därför kan ett stort antal prover krävas för att uppnå önskad precision. Jämförelse av olika gummiblandningar bör göras med hänsyn till standardavvikelsen för varje.

Vår organisation har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen inom vetenskap och teknik i världen och ständigt förbättrar sig. Bland de många test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier som tillhandahålls för företag inom olika sektorer finns även testtjänster i enlighet med standarden ”ASTM D4482-11 Standardtestmetod för gummiegenskaper - Utmattning under förlängningscykler”.