ASTM D5420 Düz, Sert Plastik Numunenin Darbe Dayanımının, Düşen Bir Ağırlıkla Darbelenen Bir Darbe Cismiyle Ölçülmesi (Gardner Darbesi)

ASTM D5420 Düz, Sert Plastik Numunenin Darbe Dayanımının, Düşen Bir Ağırlıkla Darbelenen Bir Darbe Cismiyle Ölçülmesi (Gardner Darbesi)

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen, “ASTM D5420 Düz, sert plastik numunenin darbe dayanımının, düşen bir ağırlıkla darbelenen bir darbe cismiyle ölçülmesi standardı test yöntemi (Gardner darbesi)“ standardında, düşen bir ağırlığın vurduğu bir darbenin çeşitli belirtilen darbe koşulları altında düz, sert plastik numunelerin çatlaması veya kırılması için gereken enerjiye göre malzemelerin göreceli sıralamasının belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır.

ASTM D5420 Düz, Sert Plastik Numunenin Darbe Dayanımının, Düşen Bir Ağırlıkla Darbelenen Bir Darbe Cismiyle Ölçülmesi (Gardner Darbesi)

Plastikler viskoelastiktir ve yüzeylerine düşen ağırlıkların hızındaki değişikliklere duyarlı olmaları mümkündür. Bununla birlikte, serbest düşen bir cismin hızı, düşme yüksekliğinin karekökünün bir fonksiyonudur. Düşme yüksekliğinde iki katlık bir değişiklik, hızda sadece 1,4 katlık bir değişikliğe neden olur. Levhaların ortalama kırılma enerjisinin 0,30 ile 1,4 m arasındaki düşme yüksekliklerinde sabit olduğu bulunmuştur. Farklı malzemeler, darbe hızındaki değişikliklere farklı tepkiler verir. Darbe testinin doğası gereği, test yöntemi ve darbe elemanının seçimi biraz keyfi olmalıdır. Mevcut darbe elemanı geometrileri arasından seçim yaparken son kullanım ortamını ve gereksinimleri göz önünde bulundurulur. Darbe elemanı geometrilerinden herhangi birinin seçimi mümkündür.

ASTM D5420 standardı, düz, sert plastik malzemelerin darbe dayanımını değerlendirmek için bir test yöntemi içerir. Bu, genellikle Gardner darbe testi (düşen ağırlık darbe testinin belirli bir konfigürasyonu) olarak bilinir.

Bu standardın birincil amacı, düz, sert numunelerde çatlamaya veya tamamen kırılmaya neden olmak için gereken enerji miktarına göre plastik malzemeleri birbirine göre sıralamaktır. Mühendislik tasarımı için mutlak darbe dayanımı değerleri sağlamaz, ancak malzeme karşılaştırması, kalite kontrolü, malzeme spesifikasyonu ve işleme, katkı maddeleri, çevresel maruziyet veya formülasyon değişikliklerinin darbe performansı üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi için kullanılır.

Bu yöntem, düz olan ve destekli bir konfigürasyonda test edilebilen sert plastikler (yeterli sertliğe sahip levha malzemeler veya kalıplanmış parçalar gibi) için geçerlidir. Bu yöntem, sert olmayan veya daha ince plastikleri hedefleyen ASTM D4226 veya çentikli Izod/Charpy sarkaç darbesi için ASTM D256 gibi ilgili standartlardan farklıdır.

Test, test numunesi üzerinde duran bir vurucuya (darbeleyici) çarpan düşen bir ağırlık kullanır. Vurucu, enerjiyi bir açıklık (örs / taban plakası) üzerinde desteklenen plastik numuneye aktarır. Bir ağırlık, bir kılavuz tüpünden değişken bir yükseklikten düşer. Vurucuya çarparak yuvarlak ucunu numunenin içinden veya içine doğru zorlar. Başarısızlık genellikle çatlama, kırılma veya penetrasyon (numunenin her iki tarafında da görünür hasar) olarak tanımlanır. Başarısızlık anında numune tarafından emilen enerji, düşen ağırlığın kütlesinden ve düşme yüksekliğinden hesaplanır.

Temel test parametreleri ve ekipmanları şu şekildedir:

  • Numune: Düz, sert plastik parçalar (genellikle en az 100 mm x 100 mm veya benzeri, belirtilen kalınlıkta).
  • Destek: Belirli bir açıklık çapına sahip halka şeklinde örs.
  • Vurucu geometrisi: Farklı burun yarıçaplarına ve gerilim konsantrasyonlarına sahip çeşitli standartlaştırılmış geometriler. Standart içinde verilen tabloda beş yaygın konfigürasyon listelenmiştir (örneğin çoğu polimerde orta gerilim için GA).
  • Başarısızlık kriteri: Genellikle numunelerin yüzde 50’sinin başarısız olduğu enerji (ortalama başarısızlık enerjisi).
  • Analiz yöntemi: En yaygın olarak Bruceton Merdiveni (veya yukarı-aşağı) yöntemi kullanılır. Bu yöntem, önceki numunenin başarılı olup olmamasına bağlı olarak düşme yüksekliğinin yukarı veya aşağı ayarlandığı istatistiksel bir teknik olup, sınırlı sayıda numune (tipik olarak 20-30) ile ortalama başarısızlık enerjisinin verimli bir şekilde belirlenmesini sağlar.

Genel olarak bu test yöntemi şu adımları izler:

  • Numuneler şartlandırılır (belirtildiği gibi sıcaklık, nem).
  • Numune destek örsüne monte edilir.
  • Vurucu numunenin merkezine yerleştirilir.
  • Başlangıç ağırlığı ve yüksekliği seçilir.
  • Ağırlık düşürülür, başarısızlık gözlemlenir ve kaydedilir (başarılı / başarısız).
  • Merdiven protokolüne göre bir sonraki düşüş için yükseklik ayarlanır.
  • Yeterli veri noktası toplanana kadar devam edilir.
  • Ortalama kırılma yüksekliği / enerjisi hesaplanır ve raporlanır.

Plastik endüstrisinde sert termoplastiklerin ve termosetlerin (örneğin ABS, polikarbonat, akrilik, sert PVC, kompozitler) tokluğunu sıralamak için yaygın olarak bu yöntem kullanılır. Formülasyonları, parti tutarlılığını, dolgu maddelerinin / takviyelerin etkisini, yaşlanmayı veya sıcaklık etkilerini karşılaştırmaya yardımcı olur. Darbe dayanıklılığının önemli olduğu otomotiv, ev aletleri, inşaat ve tüketim malları uygulamaları için malzeme spesifikasyonlarında sıklıkla gereklidir.

Bu test, polimer alanında göreceli etki değerlendirmesi için klasik, uygun maliyetli ve yaygın olarak kabul gören bir yöntem olmaya devam etmektedir.

Kısaca ASTM D5420 standardının başlıca amaçlar şunlardır:

  • Plastik filmlerin tokluğunu ve dayanıklılığını değerlendirmek
  • Farklı film formülasyonlarının veya kalınlıklarının performansını karşılaştırmak
  • Kalite kontrolü ve ürün geliştirmeyi desteklemek
  • Ambalaj performans gereksinimlerine uygunluğu doğrulamak

Bu yöntemde kırılma, darbe sonucu numunenin yırtılması veya kırılması olarak tanımlanır. Bazı önceki ok darbe yöntemlerinden farklı olarak ASTM D5420 standardı, filmi kırmak için gereken darbe enerjisini belirlemek için genellikle ok ağırlığını değiştirirken sabit bir düşme yüksekliği kullanır.

Plastik film numuneleri belirli gereksinimleri karşılamalıdır:

  • Genellikle ince plastik filmler veya levhalar
  • Numuneler kırışıklık, katlanma veya görünür kusurlardan arındırılmış olmalıdır
  • Numuneler standart laboratuvar koşullarına göre şartlandırılır

İstatistiksel olarak güvenilir sonuçlar elde etmek için birden fazla numune test edilir. Sonuçlar genellikle ortalama kırılma enerjisini belirlemek için basamaklı veya yukarı-aşağı yöntemi kullanılarak hesaplanır. Sonuçlar genellikle şu şekilde raporlanır:

  • Darbe kırılma enerjisi
  • Film kırılmasına neden olmak için gereken ok ağırlığı

ASTM D5420 standardı, şunlar dahil olmak üzere esnek plastik filmlerin kullanıldığı endüstrilerde yaygın olarak kullanılır:

  • Ambalaj filmleri
  • Gıda ambalaj malzemeleri
  • Tarım filmleri
  • Endüstriyel koruyucu filmler
  • Streç ve büzme ambalaj

Bu yöntem, bir filmin ani darbeye maruz kaldığında delinmeye veya yırtılmaya karşı dirençli olup olmadığını belirlemeye yardımcı olur.

ASTM D5420 standardı test yöntemi önemlidir çünkü darbe direnci, ambalaj ve koruyucu uygulamalarda kullanılan birçok plastik film için kritik bir özelliktir. Standartlaştırılmış bir test prosedürü sağlayarak, bu yöntem üreticilerin, laboratuvarların ve düzenleyici kurumların malzemeleri tutarlı ve güvenilir bir şekilde karşılaştırmasına olanak tanır.

Bu standart ayrıca şunları da destekler:

  • Ürün geliştirme ve malzeme optimizasyonu
  • Film üretiminde kalite güvencesi
  • Ambalaj uygulamaları için performans doğrulaması

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 D5420 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.

WhatsApp