ISO 178 Plaster - Bestämning av böjegenskaper

Standarden "ISO 178 Plaster - Bestämning av böjegenskaper", utvecklad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), beskriver en metod för att bestämma böjegenskaperna hos styva och halvstyva plaster under definierade förhållanden. Denna standard definierar ett föredraget provexemplar och inkluderar parametrar för alternativa provstorlekar för användning där så är lämpligt. Ett intervall av provhastigheter har också lagts till i standarden.

Denna metod används för att undersöka böjbeteendet hos provkroppar och för att bestämma böjhållfastheten, böjmodulen och andra aspekter av böjspännings- eller töjningsförhållandet under definierade förhållanden. Den tillämpas på en fritt upplagd balk belastad mitt på spannet (trepunktsbelastningstest).

Denna metod är lämplig för användning med följande material:

• Termoplastiska gjut-, extruderings- och gjutmaterial samt styva termoplastiska ark, inklusive fyllda och förstärkta blandningar samt ofyllda typer
• Härdplastformningsmaterial och härdplastark, inklusive fyllda och förstärkta blandningar.

I enlighet med ISO 10350-1 och ISO 10350-2 gäller denna standard för fiberförstärkta kompositer med fiberlängder upp till 7,5 mm före bearbetning. ISO 14125 gäller för långfiberförstärkta material (laminat) med fiberlängder på minst 7,5 mm.

Den beskrivna metoden är inte lämplig för användning med styva cellmaterial eller sandwichstrukturer som innehåller cellmaterial. I sådana fall kan standarderna ISO 1209-1 och ISO 1209-2 användas. Ett fyrpunktsböjprov används för vissa typer av textilfiberförstärkta plaster. Denna metod beskrivs i ISO 14125-standarden.

Metoden utförs med prover bearbetade från mittsektionen av ett standardiserat multifunktionellt prov (ISO 20753), vilket kan formas till specificerade dimensioner, eller från färdiga eller halvfärdiga produkter såsom lister, laminat eller extruderad eller gjuten plåt. Metoden specificerar de föredragna dimensionerna för provet. Tester som utförs på prover av olika storlekar eller på prover framställda under olika förhållanden kan ge icke-jämförbara resultat. Andra faktorer, såsom testhastighet och provkonditionering, kan också påverka resultaten. Speciellt för formsprutade halvkristallina polymerer påverkar tjockleken på det orienterade ytskiktet, som beror på formningsförhållandena, även böjegenskaperna. Denna metod är inte lämplig för att bestämma designparametrar, men den kan användas vid materialprovning och som ett kvalitetskontrolltest.

I princip avböjs ett provexemplar med rektangulärt tvärsnitt som vilar på två stöd med hjälp av en belastningskant som verkar på provexemplaret vid stödens mittpunkt. Provexemplaret avböjs således med konstant hastighet i mittöppningen tills brott uppstår på provexemplarets yttre yta eller en maximal töjning på 5 % uppnås, beroende på vilket som inträffar först. Under denna process mäts den kraft som appliceras på provexemplaret och den resulterande avböjningen av provexemplaret i mittöppningen.

Denna standard beskriver två metoder. Metod A använder en töjningshastighet på 1 procent/min under hela provningen. Metod B använder två olika töjningshastigheter: 1 procent/min för att bestämma böjmodulen och antingen 5 procent/min eller 50 procent/min, beroende på materialets duktilitet, för att bestämma resten av böjspännings-töjningskurvan.

De ovan angivna töjningshastigheterna ska tolkas som nominella hastigheter. Nominella testhastigheter beräknas med hjälp av formeln som anges i standarden. De lämpligaste maskininställningarna väljs från tabellen som anges i standarden.

För material som uppvisar ickelinjära spännings- eller töjningsbeteenden är böjegenskaperna endast nominella. De givna formlerna är härledda utifrån antagandet om linjärt elastiskt beteende och är giltiga för nedböjningar som är små jämfört med provets tjocklek. För det föredragna provet, som mäter 80 mm x 10 mm x 4 mm, med en konventionell böjtöjning på 3,5 procent och ett förhållande mellan spännvidd och tjocklek på 16, är nedböjningen 1,5 timmar. Böjtester är mer lämpade för hårda och spröda material som uppvisar små nedböjningar vid brott än för mycket mjuka och duktila material.

Testmaskinen måste uppfylla standarderna ISO 7500-1 och ISO 9513 och de krav som anges i dessa standarder. Dessutom måste testmaskinen kunna upprätthålla den testhastighet som anges i tabellen.

ISO 178-standarden anses vara viktig av följande skäl:

• Bestämmer de grundläggande mekaniska egenskaperna: Ger ett kvantitativt mått på plasten:
  • Böjhållfasthet: den spänning vid vilken materialet brister under böjning.
  • Böjmodul: materialets styvhet vid böjning.
  • Böjspänning: deformation före brott.

Dessa är viktiga för teknisk design, materialval och kvalitetskontroll.

• Säkerställer branschövergripande konsekvens: Att använda ett standardiserat test som detta säkerställer:
  • Tillverkare, ingenjörer och köpare talar samma språk.
  • Resultaten är globalt jämförbara, vilket ökar transparens och förtroende.
• Den vägleder produktdesignen: Material med högre böjmodul är styvare och mer motståndskraftiga mot böjning. Denna standard är avgörande inom dessa områden, och konstruktörer använder data från ISO 178-standarden för att välja plaster som uppfyller prestandakraven.
  • Bildelar
  • Byggkomponenter
  • Fodral för konsumentelektronik
• Stödjer kvalitetssäkring och forskning och utveckling: Denna standard används i:
  • Produktutveckling: testning av prototyper och nya plastformuleringar.
  • Kvalitetssäkring: verifiering av att varje produktionsbatch uppfyller specifikationerna.
  • Felanalys: förstå hur och varför en plastdel går sönder.

Därför är ISO 178-standarden avgörande för att utvärdera plasters böjbeteende, vilket gör den till ett grundläggande element i testning av plastmaterial, designvalidering och industriell kvalitetskontroll.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med standarden ISO 178 Plaster - Bestämning av böjegenskaper.