ASTM D3763 Yük ve Yer Değiştirme Sensörleri Kullanılarak Plastiklerin Yüksek Hızlı Delinme Özelliklerinin Test Edilmesi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM D3763 Yük ve yer değiştirme sensörleri kullanılarak plastiklerin yüksek hızlı delinme özelliklerinin test edilmesi için standart test yöntemi“ standardında, çeşitli test hızlarında sert plastiklerin delinme özelliklerinin belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu test yöntemiyle elde edilen test verileri, mühendislik tasarımında kullanım için ilgili ve uygundur.

Bu test yöntemi, esasen çok eksenli deformasyon koşulları altında ve darbe hızlarında plastiklerin yük-deformasyon tepkisini sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu test yöntemi ayrıca malzemenin darbeye karşı hız duyarlılığının bir ölçüsünü de sağlar.

Çok eksenli darbe tepkisi, kısmen kalınlığa bağlı olmakla birlikte, numune kalınlığı ile mutlaka doğrusal bir korelasyona sahip değildir. Bu nedenle, malzeme için belirli tepki-kalınlık formülleri oluşturulmadıkça, sonuçlar sadece esasen aynı kalınlıktaki numuneler için karşılaştırılmalıdır.

Birçok malzeme için, bu test yönteminin kullanılmasını gerektiren ancak şartnameye uyulurken öncelik verilen bazı prosedürel değişikliklerle birlikte bir şartname olabilir. Bu nedenle, bu test yöntemini kullanmadan önce ilgili malzeme şartnamesine başvurulması tavsiye edilir. ASTM D4000 standardı sınıflandırma sistemindeki tablo, şu anda mevcut olan ASTM malzeme standartlarını listelemektedir.

ASTM D3763 standardı, geniş çapta tanınan bir standarttır. Bu standart, sert plastiklerin yüksek hızlı delinme darbelerine nasıl tepki verdiğini değerlendirmek için standartlaştırılmış bir prosedür sağlar.

Bu test yöntemi, özellikle otomotiv, havacılık, ambalaj, elektronik ve tüketim malları gibi plastiklerin ani darbelere felaket bir şekilde bozulmadan dayanması gereken sektörlerde çok değerlidir.

ASTM D3763 standardının birincil amacı, gerçek dünya senaryolarına (örneğin düşme veya çarpışma) özgü darbe hızlarında çok eksenli deformasyon koşulları altında plastiklerin delinme direncini ölçmektir. Bu test, malzemenin yük-deformasyon tepkisini yakalayarak şu sayılanlar gibi önemli özellikleri ortaya koyar:

• En yüksek yük: Delinme başlamadan önceki maksimum kuvvet.
• En yüksek yükte sapma: Malzemenin maksimum dirence ulaşmadan önce ne kadar deforme olduğu.
• Emilen enerji: Malzemenin arıza öncesinde emdiği toplam enerji, tokluğu gösterir.
• Süneklik ve kırılganlık: Sünek malzemeler (örneğin polietilen) kademeli enerji emilimi gösterirken, kırılgan malzemeler (örneğin bazı dolgulu termosetler) aniden arızalanır.

Bu ölçümler, hız duyarlılığını değerlendirmeye yardımcı olur, yani malzemenin yüksek hızlarda yavaş yüklemeye kıyasla nasıl farklı davrandığını gösterir. Bu testten elde edilen veriler, mühendislik tasarımı, malzeme seçimi ve kalite kontrolüne doğrudan uygulanabilir ve parçaların dayanıklı ve güvenli olmasını sağlar.

Bu test, aletli bir düşme kulesi veya düşen ağırlık darbe test cihazı kullanılarak gerçekleştirilir. Genel olarak test süresi şu adımları izler:

• Numune hazırlığı: Düz, sert plastik numuneler (tipik olarak 102 mm x 102 mm kareler veya diskler) kesilir ve şartlandırılır (örneğin sıcaklık ve nem kontrolü için ASTM D618 standardı geçerlidir). Kalınlık hassas bir şekilde ölçülür.
• Sıkıştırma: Numune, merkezde serbest deformasyona izin verirken kaymayı önlemek için dairesel bir açıklığa (genellikle 76 mm çapında) sahip pnömatik veya manuel bir fikstürde güvenli bir şekilde sıkıştırılır.
• Darbe: Düşen bir ağırlığa bağlı yarım küre şeklinde bir darbe ucu (genellikle 12,7 mm veya 20 mm çapında), kontrollü hızlarda (genellikle 3,3 m/s ila 4,4 m/s, ancak değişken) numuneye çarpar.
• Enstrümantasyon: Yük hücreleri kuvveti ölçerken, yer değiştirme sensörleri deformasyonu izler. Yüksek hızlı veri toplama, hızlı olayı (genellikle milisaniyeler içinde) yakalar.
• Analiz: Yazılım, yük-sapma ve enerji-sapma eğrileri oluşturur. Arıza modları (örneğin sünek akma, gevrek çatlama) kaydedilir.

İstatistiksel güvenilirlik için genellikle her koşul için en az beş numune üzerinde test yapılır. Aşırı ortamları simüle etmek için ortam dışı testler (örneğin düşük sıcaklıklar) mümkündür.

Bu testlerde kullanılan yaygın ekipmanlar arasında belli üreticilerin düşme kuleleri bulunur ve bunlar genellikle sıcaklık kontrolü için termal odalara sahiptir.

ASTM D3763 standardı, ISO 6603-2 standardına (sert plastikler için aletli delme darbesi) benzer ancak geometriler ve hızlar bakımından farklılık gösterir ve potansiyel olarak farklı sonuçlar verebilir. Gardner darbesi (ASTM D5420 standardı) veya Charpy / Izod (ASTM D256 ve ASTM D6110 standartları) gibi aletsiz testlerden farklıdır. Filmler için ASTM D7192 veya ASTM D5748 standartları daha uygun olabilir.

ASTM D3763 standardı, mühendislerin araba tamponlarının çarpışmaları emmesi veya koruyucu ambalajların düşmelere karşı dayanması gibi yüksek darbe senaryolarında arızayı tahmin etmelerine yardımcı olur. Enerji emilimini ve sünekliği nicelleştirerek, sürdürülebilirlik ve performans için kritik olan daha dayanıklı, daha hafif plastiklerin geliştirilmesine yardımcı olur.

Kısaca ASTM D3763 standardı, plastik malzeme bilimini ilerletmek için vazgeçilmez bir araç olup, laboratuvar testlerini gerçek dünya güvenilirliğine bağlayan uygulanabilir veriler sağlar.

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 D3763 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.