ASTM D6641/D6641M คุณสมบัติการบีบอัดของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โพลีเมอร์

ASTM D6641/D6641M คุณสมบัติการบีบอัดของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โพลีเมอร์

มาตรฐาน "ASTM D6641/D6641M วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติแรงอัดของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์พอลิเมอร์โดยใช้อุปกรณ์ทดสอบแรงอัดรวม (CLC)" ที่พัฒนาโดยสมาคมทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) อธิบายคุณสมบัติแรงอัดและความแข็งของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์พอลิเมอร์โดยใช้อุปกรณ์ทดสอบแรงอัดรวม (CLC) วิธีทดสอบนี้ใช้ได้กับวัสดุคอมโพสิตทั่วไปที่มีความสมดุลและสมมาตร

ASTM D6641/D6641M คุณสมบัติการบีบอัดของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โพลีเมอร์

ตัวอย่างสามารถเป็นแบบไม่มีแถบ (วิธี A) หรือแบบมีแถบ (วิธี B) ได้ตามต้องการ ข้อกำหนดสำหรับการทดสอบที่ประสบความสำเร็จคือต้องไม่ทำให้ปลายของตัวอย่างถูกกดทับระหว่างการทดสอบ โดยทั่วไปแล้ว ตัวอย่างแบบไม่มีแถบเหมาะสำหรับใช้กับวัสดุที่มีค่าออร์โธโทรปีต่ำ เช่น ผ้า วัสดุผสมเส้นใยสับ และแผ่นลามิเนตที่มีการเคลือบ 0 องศาสูงสุด 50 เปอร์เซ็นต์ หรือเทียบเท่า วัสดุที่มีค่าออร์โธโทรปีสูงกว่า รวมถึงวัสดุผสมแบบทิศทางเดียว โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้แถบ

แรงอัดจะถูกป้อนเข้าสู่ชิ้นงานโดยแรงกดที่ปลายและแรงเฉือนรวมกัน เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว วิธีทดสอบที่อธิบายไว้ใน ASTM D3410/D3410M เป็นวิธีการทดสอบแรงกดที่ปลายแบบแรงเฉือนล้วนๆ และ ASTM D695 มีวิธีการทดสอบแรงกดที่ปลายแบบล้วนๆ สามารถทดสอบวัสดุคอมโพสิตแบบทิศทางเดียว (การวางแนวชั้น 0 องศา) และแผ่นลามิเนตคอมโพสิตแบบหลายทิศทาง วัสดุคอมโพสิตผ้า วัสดุคอมโพสิตเส้นใยสับ และวัสดุที่คล้ายคลึงกัน

วิธีทดสอบนี้ออกแบบมาเพื่อสร้างข้อมูลคุณสมบัติแรงอัดสำหรับคุณสมบัติของวัสดุ การวิจัยและพัฒนา การประกันคุณภาพ และการออกแบบและวิเคราะห์โครงสร้าง ตัวอย่างแบบตาราง (ขั้นตอน B) ซึ่งโดยทั่วไปใช้เมื่อทดสอบวัสดุคอมโพสิตแบบทิศทางเดียว มีความคล้ายคลึงกับวิธีการทดสอบแรงอัดแบบรวม (CLC) (การรับน้ำหนักปลายเฉือนรวม) มาตรฐาน ASTM D3410/D3410M (การรับน้ำหนักเฉือน) และมาตรฐาน ASTM D695 (การรับน้ำหนักปลาย)

ประโยชน์ของการรับน้ำหนักรวมจะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อทดสอบวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ำกว่า (ขั้นตอน A) ซึ่งสามารถใช้ชิ้นงานที่มีแรงอัดรวมแบบไม่มีแถบ (CLC) ได้ การทดสอบชิ้นงานที่มีแรงอัดรวมแบบไม่มีแถบของวัสดุเดียวกันโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธีข้างต้นอาจไม่สามารถประสบความสำเร็จได้ เมื่อทดสอบแผ่นลามิเนตเฉพาะ มักใช้ข้อมูลแรงอัดรวมแบบมีแถบ (CLC) เพื่อคำนวณหาค่าความแข็งแรงของแผ่นไม้อัดที่ 0 องศา และใช้ทฤษฎีการลามิเนตเพื่อคำนวณค่าความแข็งแรงของแผ่นลามิเนตแบบทิศทางเดียวที่ 0 องศา

ปัจจัยที่มีผลต่อการตอบสนองแรงอัด ได้แก่ ประเภทของวัสดุ วิธีการเตรียมและวางวัสดุ ลำดับการเรียงซ้อนชิ้นงาน การเตรียมชิ้นงาน การปรับสภาพชิ้นงาน สภาพแวดล้อมการทดสอบ ความเร็วในการทดสอบ เวลาที่อุณหภูมิ ปริมาณช่องว่าง และเปอร์เซ็นต์ของเหล็กเสริม สมบัติเชิงประกอบในทิศทางการทดสอบที่ได้จากวิธีการทดสอบนี้ ได้แก่

  • แรงอัดสูงสุด
  • แรงอัดสูงสุด
  • โมดูลัสของความยืดหยุ่นแบบบีบอัด (เชิงเส้นหรือคอร์ด)
  • อัตราส่วนของปัวซองในความดัน

ในมาตรฐาน ASTM D6641 วิธี A และวิธี B อ้างอิงถึงสองขั้นตอนที่แตกต่างกันในการวัดคุณสมบัติการบีบอัดของวัสดุคอมโพสิต ขึ้นอยู่กับวิธีการวัดความเครียด:

  • วิธีที่ A: การวัดความเครียด (ด้วยเกจวัดความเครียดหรือเอ็กเทนโซมิเตอร์): การวัดความเครียดโดยใช้เกจวัดความเครียดหรือเอ็กเทนโซมิเตอร์ที่วัดลงบนชิ้นงานทดสอบโดยตรง วิธีนี้ช่วยให้สามารถหาค่าโมดูลัสแรงอัด (E) อัตราส่วนปัวซอง และพฤติกรรมความเค้น-ความเครียด นอกเหนือจากความแข็งแรงของแรงอัดได้ เกจวัดความเครียดตามแนวแกนหรือเอ็กเทนโซมิเตอร์จะถูกใช้ในการทดสอบนี้ การวัดความเครียดตามขวางเป็นทางเลือกหนึ่งเพื่อหาค่าอัตราส่วนปัวซอง ข้อดีของวิธีนี้ให้ความแม่นยำสูงในการกำหนดโมดูลัสและกราฟความเค้น-ความเครียดที่สมบูรณ์
  • วิธีที่ B: ความแข็งแรงอย่างเดียว (ไม่มีการวัดแรงดึง): วัดเฉพาะความแข็งแรงอัด ไม่ใช้เกจวัดความเครียดหรือเอ็กเทนโซมิเตอร์ วิธีนี้มีความพิเศษคือใช้เฉพาะเมื่อต้องการความแข็งแรงอัดสูงสุดเท่านั้น ในการทดสอบเหล่านี้ จะวัดเฉพาะแรงกด (ผ่านโหลดเซลล์บนเครื่องทดสอบ) ข้อดีของวิธีนี้คือติดตั้งง่ายกว่า และรวดเร็วกว่าและถูกกว่าเมื่อไม่ต้องการข้อมูลแรงดึง

อัตราส่วนปัวซองแสดงอัตราส่วนของการลดลงของขนาดด้านข้างตามสัดส่วนต่อการเพิ่มขึ้นของความยาวตามสัดส่วนในชิ้นงานวัสดุที่ได้รับแรงดึงยืดหยุ่น อัตราส่วนปัวซองเป็นค่าคงที่สำคัญในการวิเคราะห์เพื่อหาคุณสมบัติแรงดึงและการโก่งตัวของวัสดุ (พลาสติกหรือโลหะ)

วิธี A ให้ลักษณะเชิงกลครบถ้วน ในขณะที่วิธี B ให้การประเมินความแข็งแรงอย่างรวดเร็ว

การบีบอัดแบบรวมน้ำหนัก (CLC) หมายถึงวิธีการใช้แรงอัดกับชิ้นงานทดสอบโดยใช้การผสมผสานของ:

  • การโหลดปลาย (การบีบอัดแนวแกนโดยตรงจากปลาย)
  • แรงเฉือน (แรงที่ถ่ายโอนจากพื้นผิวของชิ้นงานผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงเฉือนกับการจับ)

เทคนิคนี้ใช้เพื่อกำหนดคุณสมบัติการบีบอัดของคอมโพสิตเมทริกซ์โพลิเมอร์เสริมใยในมาตรฐาน ASTM D6641

การทดสอบแรงอัดของวัสดุผสมอาจเป็นปัญหาได้เมื่อ:

  • การโก่งตัวของตัวอย่างบาง
  • การบดอัดที่จุดรับโหลด (สิ้นสุด)
  • การลื่นไถลหรือการโหลดที่ไม่สม่ำเสมอในระบบที่ใช้การยึด

แนวทางการโหลดแบบรวมจะแก้ไขปัญหาเหล่านี้โดยการกระจายโหลด:

  • การโหลดปลายทำให้เกิดแรงอัดตามแนวแกน
  • การรับน้ำหนักแบบเฉือนช่วยถ่ายโอนน้ำหนักได้อย่างราบรื่นผ่านด้ามจับด้านข้าง

ประโยชน์ของการบีบอัดโหลดรวม ได้แก่:

  • ลดการโก่งงอของออยเลอร์ (โดยเฉพาะในตัวอย่างบาง)
  • ลดการกดทับเฉพาะที่บริเวณด้ามจับหรือปลายด้าม
  • ให้การวัดค่าความแข็งแรงและโมดูลัสที่แม่นยำ
  • สามารถรองรับแผ่นลามิเนตแบบทิศทางเดียวและหลายทิศทางได้
  • ให้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้
  • ผสานข้อดีของการตัดและการโหลดปลาย

องค์กรของเราซึ่งให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย มีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน "ASTM D6641/D6641M วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติแรงอัดของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์พอลิเมอร์ โดยใช้อุปกรณ์ทดสอบแรงอัดแบบรวม (CLC)"

WhatsApp