ASTM D1004 Plastik Film ve Levhaların Yırtılma Direnci (Graves Yırtılması) için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM D1004 Plastik film ve levhaların yırtılma direnci (Graves yırtılması) için standart test yöntemi“ standardında, çok düşük yükleme hızlarında (51 mm/dak) esnek plastik film ve levhaların yırtılma direncini belirlemeye yönelik bir prosedür açıklanmaktadır. Bu yöntem, yırtılmayı başlatan kuvveti ölçmek için tasarlanmıştır. Bu test yönteminin numune geometrisi, numunenin küçük bir alanında gerilim yoğunlaşmasına neden olur. Genellikle yırtılmanın başlangıcına yakın bulunan maksimum gerilim yırtılma direnci olarak kaydedilir. Bu yöntem, test sırasında gevrek kırılmaların meydana geldiği veya maksimum uzamanın 101,6 mm’den fazla olduğu film veya levha malzemeleri için geçerli değildir.

Yırtılma direnci, numune kalınlığının mikron başına Newton cinsinden ifade edilebilse de bu sadece test edilen belirli malzeme için korelasyonun kurulduğu durumlarda tavsiye edilir. Çoğu durumda, farklı kalınlıktaki filmler arasında karşılaştırma geçerli değildir.

Film, nominal kalınlığı 0,25 mm’den fazla olmayan levha olarak keyfi olarak tanımlanmıştır.

Sabit hızda kavrama ayrılma test yöntemi, test numunesini tutan kavramaların sabit bir ayrılma hızını kullanır. Bu test yönteminde numune uzaması, kavrama ayrılması ile ölçülür.

Plastik film veya levhaların yırtılma direnci, nihai kopma direncine bağlı karmaşık bir fonksiyondur. Bu test yönteminde numune geometrisi ve test hızı, hizmette genellikle karşılaşılan hızların çok altında, küçük bir gerilim yoğunlaşma alanında yırtılma oluşturacak şekilde kontrol edilir. Deneyimler, testin, kırılgan kırılma göstermeyen veya test sırasında yüzde iki yüzden fazla uzama göstermeyen malzemeler için en iyi güvenilirliğe sahip olduğunu göstermiştir.

Bu test yönteminden elde edilen veriler, benzer bileşime sahip plastik numunelerin yırtılma direncini sıralamak için karşılaştırmalı bilgiler sağlar. Bazı plastiklerin yırtılmadaki gerçek kullanım performansı, bu test yönteminden elde edilen verilerle mutlaka örtüşmeyebilir.

Plastik film ve levhaların yırtılma direnci, kısmen kalınlığa bağlı olmakla birlikte, numune kalınlığı ile basit bir ilişkiye sahip değildir. Bu nedenle yırtılma kuvvetleri, malzemenin gerçek yırtılma direncine ilişkin yanıltıcı veriler üretmeden geniş bir numune kalınlığı aralığında normalize edilemez. Bu test yönteminden elde edilen veriler, sadece test edilen tüm numunelerin nominal veya ortalama kalınlığından artı/eksi yüzde 10’dan fazla sapma göstermeyen numunelerden karşılaştırılabilir. Bu nedenle, yırtılma direnci, numuneyi yırtmak için gereken maksimum Newton kuvveti cinsinden ifade edilir.

ASTM D1004 standardı, esnek plastik filmlerin ve ince levhaların yırtılma direncini (Graves yırtılması) ölçmek için geliştirilmiş, yaygın olarak kullanılan bir standart test yöntemidir. Bu standart, bir plastik malzemenin çekme yükü altında ilk yırtılmaya ne kadar iyi direndiğini değerlendirmek için kontrollü bir prosedür sağlar. Bu test, plastik filmlerin delinmelere veya gerilmelere felaket bir şekilde bozulmadan dayanması gereken ambalaj gibi endüstrilerde çok önemlidir.

Bu test, malzemenin yırtılmasını başlatmak ve yaymak için gereken maksimum kuvvet olan ilk yırtılma direncini belirler. Kontrollü bir gerilim yoğunlaşma noktasından yırtılmayı başlatmak için gereken kuvvete odaklanır. Yırtılma direnci kuvvet (Newton) cinsinden rapor edilir. Uzama (yırtılma sırasında uzama) uzunluk (mm) cinsinden rapor edilir. Yırtılma direnci malzeme kalınlığından etkilenir, ancak basit bir doğrusal ilişki yoktur, sonuçlar genellikle normalize edilir veya benzer malzemeler arasında doğrudan karşılaştırılır.

Bu yöntem ne kırılgan bir şekilde kırılmayan ne de aşırı derecede uzamayan (yaklaşık yüzde 200 veya 101,6 mm’den fazla) esnek plastikler için özellikle uygundur. Yüksek derecede uzayabilen veya kırılgan malzemeler için diğer standartlar daha uygun olabilir.

Test prosedürü genel olarak şu adımları içerir:

• Numune hazırlığı: Numuneler, belirli bir şekle (Graves veya açılı şekil) ve hassas boyutlara sahip olacak şekilde kalıpla kesilir. Yüksek gerilim yoğunlaşması oluşturmak ve yırtılmanın kontrollü bir alanda başlamasını sağlamak için 90 derecelik bir çentik oluşturulur. Tipik boyutlar yaklaşık 101,6 mm uzunluğu içerir ve çentik ve açılar tutarlı yırtılmayı teşvik edecek şekilde tasarlanmıştır.
• Test kurulumu: Numune, evrensel bir test makinesinin (çekme test cihazı) tutucularına sıkıştırılır. Başlangıç tutucu ayrımı 25,4 mm, test hızı sabit 51 mm/dak hızdır (kontrollü yırtılma yayılımına izin verecek nispeten düşük bir hız).
• Uygulama: Tutucular ayrılır ve numune tamamen yırtılana kadar çekme kuvveti uygulanır. Kuvvet-yer değiştirme ilişkisi kaydedilir.
• Sonuçlar:
• Birincil değer: Maksimum kuvvet (yırtılma başlangıcına yakın tepe noktası).
• Ek bilgiler: Maksimum uzama ve ortalama kalınlık.
• Anizotropi için makine ve enine yönlerde birden fazla numune (tipik olarak 5-10) test edilir.

Geometri ve düşük hız, gerçek dünyadaki yırtılmayı (bu genellikle daha hızlı ve daha rastgele olur) simüle etmek için değil, kalite kontrolü ve malzeme karşılaştırması için tekrarlanabilir veriler sağlamak içindir.

Yırtılma direnci, keskin cisimlerin veya gerilmelerin arızalara neden olabileceği ambalaj poşetleri, astarlar ve sargılar gibi uygulamalar için kritik öneme sahiptir. Çekme dayanımı (ASTM D882 standardı) veya darbe dayanımı gibi diğer testleri tamamlar.

ASTM D1004 standardı, ambalaj, gıda, tıbbi cihazlar ve hammadde tedarikçileri tarafından formülasyonları optimize etmek için kullanılır. Bu sayede dayanım, maliyet ve minimum malzeme kullanımı arasında denge sağlanır. Ancak bu standart, kullanım performansını mükemmel bir şekilde tahmin etmez, gerçek yırtılma, gerçek koşullara bağlıdır. Çok kalın levhalar veya farklı davranan yüksek oranda yönlendirilmiş filmler için uygun değildir.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D1004 Plastik film ve levhaların yırtılma direnci (Graves yırtılması) için standart test yöntemi“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.