ISO 6603 Plaster - Bestämning av punkteringsstötbeteende hos styva plaster

Standarden "ISO 6603 Plaster - Bestämning av punkteringsstötbeteende hos styva plaster", publicerad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), består av följande underavsnitt publicerade under samma titel:

• Standarden ”ISO 6603-1 Del 1: Verktygsfri slagprovning” beskriver metoder för att bestämma stickprovsegenskaperna hos styva plaster i form av plana provkroppar, såsom skivor eller fyrkantiga bitar, under specifika förhållanden. Provkroppar kan direktgjutas, skäras från ark eller tas från färdiga produkter. Olika typer av provkroppar och testförhållanden definieras.

Dessa fallande pilmetoder används för att studera beteendet hos plastark eller formar under en stöt som appliceras vinkelrätt mot provets plan. Denna standard kan användas om den är tillräcklig för att karakterisera slagbeteendet hos plast med ett tröskelvärde för stötbrottenergi baserat på ett stort antal testprover. Om ett kraft-utböjnings- eller kraft-tidsdiagram registrerat vid en nominellt konstant stöthastighet krävs för detaljerad karakterisering av stötbeteendet, gäller ISO 6603-2-standarden.

Dessa testmetoder är tillämpliga på prover med en tjocklek mellan 1 mm och 4 mm. För tjocklekar mindre än 1 mm bör ISO 7765-standarden helst användas. Tjocklekar större än 4 mm kan testas om utrustningen är lämplig, men detta test ligger utanför ramen för ISO 6603-1 och ISO 6603-2-standarderna.

Dessa metoder är lämpliga för följande typer av material:

• Stela termoplastiska gjut- och extruderingsmaterial, inklusive fyllda, ofyllda och förstärkta blandningar och ark.
• Stela härdplast- och extruderingsmaterial, inklusive fyllda och förstärkta blandningar, ark och laminat.
• Fiberförstärkta härdplast- och termoplastkompositer innehållande enkelriktade eller icke-enriktade förstärkningar (t.ex. mattor, vävda tyger, vävda rovingar, hackade garner, kombinations- och hybridförstärkningar, rovingar, malda fibrer och ark tillverkade av förimpregnerade material).

Dessa metoder gäller även för färdiga produkter, laminat och gjutna eller maskinbearbetade prover från extruderade eller gjutna ark.

Testresultaten är endast jämförbara om provberedningens förhållanden, dimensioner och ytor, såväl som testförhållandena, är desamma. I synnerhet kan resultat som erhållits från prover med olika tjocklekar inte jämföras. En omfattande bedömning av responsen på slagspänning kräver bestämningar som en funktion av slaghastighet och temperatur för olika materialvariabler såsom kristallinitet och fukthalt.

Slagbeteendet hos färdiga produkter kan inte direkt förutsägas från detta test, men prover av färdiga produkter kan tas för testning med dessa metoder.

I princip bestäms slaghållfastheten hos provkroppar av lämplig storlek genom att träffa provkroppen med en smord, viktad slagspets som släpps vertikalt från en känd höjd. Provkroppen träffas i mitten med en slagspets vinkelrät mot dess yta. Två metoder är tillåtna för att justera energin i anslagsögonblicket: ändra massan vid en konstant höjd och ändra höjden vid en konstant massa.

Proceduren med variabel höjd är hastighetsberoende och olika resultat kan observeras beroende på materialets töjningshastighet. Två statistiska testmetoder anges:

• Metod A: Stegemetoden (individuell) (föredragen).
• Metod B: Gruppmetod (valfritt).
• Standarden ”ISO 6603-2 Del 2: Instrumenterad stötprovning” beskriver en testmetod för att bestämma punkteringsstötegenskaperna hos styva plaster i form av plana prover med hjälp av instrument som mäter kraft och nedböjning. Denna metod är tillämplig där ett kraft-nedböjnings- eller kraft-tidsdiagram registrerat vid en nominell konstant stöthastighet är nödvändigt för detaljerad karakterisering av stötbeteendet.

Testmetoden är giltig för prover med en tjocklek mellan 1 mm och 4 mm. Metoden är lämplig för användning med följande materialtyper:

• Stela termoplastiska gjut- och extruderingsmaterial, inklusive fyllda, ofyllda och förstärkta blandningar och ark.
• Stela härdplast- och extruderingsmaterial, inklusive fyllda och förstärkta blandningar, ark och laminat.
• Fiberförstärkta termohärdande och termoplastiska kompositer innehållande enkelriktade eller flerriktade förstärkningar, mattor, vävda tyger, vävda rovingar, skurna garner, kombinations- och hybridförstärkningar, rovingar, malda fibrer och ark tillverkade av förimpregnerade material.

Denna metod gäller även gjutna eller bearbetade prover från färdiga produkter, laminat och extruderade eller gjutna ark.

Testresultaten är endast jämförbara om provberedningens förhållanden, dimensioner, ytor och testförhållanden är desamma. I synnerhet kan resultat som erhållits från prover med olika tjocklekar inte jämföras. En omfattande bedömning av responsen på slagspänning kan erhållas genom att bestämma slaghastigheten och temperaturen som en funktion av olika materialvariabler såsom kristallinitet och fukthalt.

Slagbeteendet hos färdiga produkter kan inte direkt förutsägas från detta test, men prover av färdiga produkter kan tas för testning med denna metod. Testdata som utvecklats med denna metod är inte avsedda att användas i konstruktionsberäkningar. Information om materialets typiska beteende kan dock erhållas genom att testa prover som framställts vid olika temperaturer och slaghastigheter, med varierande tjocklekar och under olika förhållanden.

Syftet med denna standard är inte att ge en tolkning av den mekanism som uppstår vid varje punkt på kraft-utböjningsdiagrammet. Sådana tolkningar är en uppgift för vetenskaplig forskning.

I princip borras provbiten genom dess centrum med hjälp av en smord slagborrkrona, vinkelrätt mot provbitsytan och med en nominellt jämn hastighet. Det resulterande kraft-utböjnings- eller kraft-tidsdiagrammet registreras elektroniskt. Provbiten bör (helst) hållas i ett stationärt läge under provningen.

Kraft-avböjningsdiagrammet som erhålls från dessa tester registrerar provets stötbeteende, vilket möjliggör härledning av olika egenskaper hos materialets beteende.

ISO 6603-standarder är globalt erkända standarder som mäter hur väl styva plaster motstår höghastighetspunktering och rivning. Detta är en typ av stötskador som traditionella tester som Charpy eller Izod inte kan bedöma ordentligt. Dessa standarder anses viktiga av följande skäl:

• Den simulerar verkliga fellägen: ett flertal plastdelar punkteras och går sönder (t.ex. en sten som träffar en bilstötfångare, ett verktyg som faller på batterifacket, ett knä som träffar en innerdörrpanel). Denna standard replikerar direkt denna fleraxliga punktering med hög hastighet.
• Viktigt för säkerhetskritiska komponenter: I stor utsträckning inom bilindustrin (invändig säkerhet, fotgängarskydd, skydd av elbilsbatterier), hjälmar, skyddsutrustning och höljen för medicintekniska produkter där penetrationsmotstånd kan förhindra skador eller läckage.
• Den skiljer mellan duktilt och sprött beteende: Den instrumenterade versionen visar den kompletta kraft-utböjningskurvan och avslöjar om materialet absorberar energi efter den första sprickan (duktilt = säkrare) eller omedelbart spricker (sprött).
• Den möjliggör rättvis materialjämförelse: Den använder en fast slaggeometri (20 mm halvsfärisk spets), kompression och hastighet (cirka 4,4 m/s), så resultat för PC, ABS, PP, PA, kompositer och liknande från vilket laboratorium som helst i världen kan jämföras direkt.
• Krävs huvudsakligen enligt originalutrustningstillverkarens specifikationer: Krävs ofta av biltillverkare, konsumentproduktmärken och tillsynsmyndigheter där bevis på punkteringsprestanda krävs.
• Den vägleder materialval och deldesign: Konstruktörer använder dessa standarddata för att välja hårdare kvaliteter, optimera ribbning/tjocklek eller byta från spröda till duktila formuleringar (t.ex. genom att tillsätta slagmodifierare).
• Det överbryggar klyftan mellan laboratorietester och verkliga situationer: det ger en mycket bättre korrelation mellan fältfel och slagtester med skårade stänger, särskilt för plana eller lätt böjda delar (termoformade brickor, lådor, paneler).

Sammanfattningsvis är ISO 6603-standarden en av de viktigaste standarderna som karakteriserar prestandan hos styva plaster vid hög hastighet vid punktering. Genom att överbrygga enkla fallviktstester med mycket sofistikerade instrumenterade tester, ger den ingenjörer tillförlitliga och jämförbara data om hur plaster motstår penetration och absorberar energi under förhållanden som simulerar verkliga olyckor eller felaktig användning.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt till med etablering, implementering och förbättring av ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster till företag i enlighet med standarden "ISO 6603 Plaster - Bestämning av punkteringsbeteende hos styva plaster".