มาตรฐาน DIN 53504 การทดสอบแรงดึงของยางและวัสดุอีลาสโตเมอร์

มาตรฐาน DIN 53504 การทดสอบแรงดึงของยางและวัสดุอีลาสโตเมอร์

มาตรฐาน “DIN 53504 การทดสอบยาง - การหาค่าความแข็งแรงดึงที่จุดแตกหัก แรงดึงที่จุดคราก การยืดตัวที่จุดแตกหัก และค่าความเค้นในการทดสอบแรงดึง” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) อธิบายขั้นตอนการหาค่าความแข็งแรงดึงที่จุดแตกหัก แรงดึงที่จุดคราก การยืดตัวที่จุดแตกหัก และค่าความเค้นของชิ้นงานทดสอบรูปทรงเฉพาะที่ทำจากยางและอีลาสโตเมอร์ เมื่อชิ้นงานทดสอบถูกยืดด้วยอัตราคงที่จนกระทั่งแตกหัก

มาตรฐาน DIN 53504 การทดสอบแรงดึงของยางและวัสดุอีลาสโตเมอร์

ในการทดสอบแรงดึง เนื่องจากความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัว ณ จุดแตกหักเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบ่งบอกพฤติกรรมของวัสดุอีลาสโตเมอร์ภายใต้แรงดึงได้อย่างเพียงพอ จึงจำเป็นต้องบันทึกกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการยืดตัวอย่างสมบูรณ์

DIN 53504 เป็นมาตรฐานที่กำหนดวิธีการหาค่าความเค้น-ความเครียดของยางวัลคาไนซ์และวัสดุอีลาสโตเมอร์ มาตรฐานนี้ถูกใช้งานมานานหลายปีและยังคงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยางของยุโรป สำหรับการควบคุมคุณภาพ การกำหนดคุณสมบัติของวัสดุ และการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของวัสดุอีลาสโตเมอร์ เช่น ซีล ท่อ ยางรถยนต์ ตัวลดแรงสั่นสะเทือน สายพานลำเลียง และผลิตภัณฑ์ยางทางเทคนิค

การทดสอบนี้จะดึงตัวอย่างยางมาตรฐานด้วยความเร็วคงที่จนกระทั่งขาด และบันทึกความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการยืดตัว คุณสมบัติหลักที่กำหนดมีดังต่อไปนี้:

  • ความแข็งแรงดึง ณ จุดแตกหัก: ความเค้นสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก
  • ความเค้นดึง ณ จุดคราก: มีจุดครากหรือไม่ (พบได้น้อยในวัสดุอีลาสโตเมอร์)
  • การยืดตัวจนขาด: โดยทั่วไปแล้ว ยางคุณภาพดีจะมีค่าการยืดตัวจนขาดเป็นเปอร์เซ็นต์สูงถึงหลายร้อยเปอร์เซ็นต์
  • ค่าความเค้นที่ระดับการยืดตัวเฉพาะเจาะจง: ตัวอย่างเช่น ค่าความเค้นที่การยืดตัว 100%, 200% หรือ 300% (โมดูลัส เช่น โมดูลัส 100%, โมดูลัส 300%) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดคุณลักษณะของสารประกอบยาง

ค่าเหล่านี้ช่วยในการประเมินคุณภาพของวัสดุ สูตรผสม ระดับการวัลคาไนซ์ การกระจายตัวของสารตัวเติม ความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพ และความเหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน

มาตรฐานนี้ใช้ชิ้นงานทดสอบรูปทรงดัมเบล (กระดูกสุนัข) ที่มีขนาดกำหนดไว้เป็นหลัก ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่:

  • S1 (แบบที่นิยมใช้สำหรับการทดสอบส่วนใหญ่): ความยาวรวมประมาณ 115 มม. ส่วนแคบขนานยาว 33 มม. กว้าง 6 มม.
  • S2 และ S3: รุ่นขนาดเล็กกว่า สำหรับใช้ในปริมาณวัสดุจำกัด
  • ตัวอย่างรูปวงแหวน (ประเภท R) อาจถูกนำมาใช้ในบางกรณีด้วยเช่นกัน

ตัวอย่าง S2 เป็นตัวอย่างที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบประจำวัน เนื่องจากมีขนาดที่สะดวกและให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ ลักษณะทั่วไปของตัวอย่าง S2 มีดังต่อไปนี้:

  • ส่วนทดสอบขนานแคบ
  • ความยาวการวัดเฉพาะ
  • ความกว้างและความหนาได้มาตรฐาน

ตัวอย่างจะถูกตัดจากแผ่นขึ้นรูป (โดยทั่วไปมีความหนา 2 มม.) โดยใช้แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง แนะนำให้ทำการทดสอบอย่างน้อย 5 ตัวอย่างต่อสภาวะการทดสอบ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือทางสถิติ

โดยทั่วไปขั้นตอนการทดสอบจะประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

  • การปรับสภาพ: โดยทั่วไปแล้ว ตัวอย่างจะถูกปรับสภาพในสภาพแวดล้อมมาตรฐานของห้องปฏิบัติการ (อุณหภูมิ 23 องศาเซลเซียส บวก/ลบ 2 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ 50 เปอร์เซ็นต์ บวก/ลบ 5 เปอร์เซ็นต์)
  • การวัด: การวัดความหนาและความกว้างของส่วนที่แคบอย่างแม่นยำ เพื่อคำนวณพื้นที่หน้าตัดเริ่มต้น
  • การทดสอบแรงอัด: ปลายดัมเบลทั้งสองข้างถูกอัดด้วยเครื่องทดสอบแรงดึง (แบบความเร็วคงที่)
  • ความเร็วในการทดสอบ: โดยทั่วไปอยู่ที่ 500 มม./นาที สำหรับดัมเบล (เร็วมากเมื่อเทียบกับการทดสอบพลาสติกแข็ง)
  • การวัดแรงดันไฟฟ้า: เพื่อการกำหนดค่าโมดูลที่แม่นยำยิ่งขึ้น สามารถทำได้โดยการถอดขั้วต่อ (แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด) หรือใช้เครื่องวัดความยืดแบบสัมผัส/ไม่สัมผัส
  • บันทึก: กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการยืดตัวอย่างต่อเนื่องจนถึงจุดแตกหัก

ขั้นตอนการทดสอบนี้โดยส่วนใหญ่เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 37 (มาตรฐานสากลที่เทียบเท่าสำหรับการทดสอบแรงดึงของยาง) แต่ก็มีข้อกำหนดเฉพาะของแต่ละประเทศและข้อแตกต่างเล็กน้อยอยู่บ้าง

ในห้องปฏิบัติการทดสอบยางทั่วโลก ผลลัพธ์จากมาตรฐาน DIN 53504 จะถูกรวมอยู่ในเอกสารข้อมูลวัสดุเกือบทุกฉบับสำหรับยางอีลาสโตเมอร์ ความแข็งแรงดึงและค่าการยืดตัวสูงบ่งชี้ถึงคุณภาพที่ดีของส่วนผสม ในขณะที่ค่าความเค้นที่ค่าการยืดตัวคงที่แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมความแข็งแงภายใต้ภาระ

กล่าวโดยสรุป มาตรฐาน DIN 53504 เป็นหนึ่งในมาตรฐานการทดสอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการประเมินสมรรถนะเชิงกลของยางวัลคาไนซ์และเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ มาตรฐานนี้มีบทบาทสำคัญในการควบคุมคุณภาพ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ และการเปรียบเทียบวัสดุในภาคส่วนต่างๆ เช่น ยานยนต์ การก่อสร้าง อุปกรณ์ทางการแพทย์ และผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม

มาตรฐานนี้ใช้กับ:

  • ยางวัลคาไนซ์
  • เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE)
  • แผ่นยางยืดและชิ้นส่วนขึ้นรูป

ใช้เพื่อกำหนดสิ่งต่อไปนี้:

  • ความแข็งแรงแรงดึง
  • การยืดตัวเมื่อขาด
  • ความเค้นที่ระยะยืดที่กำหนด

มาตรฐานนี้มักถูกอ้างอิงควบคู่กับ ISO 37 เนื่องจากกำหนดวิธีการทดสอบแรงดึงที่คล้ายคลึงกันสำหรับวัสดุยาง

การทดสอบนี้ดำเนินการโดยใช้เครื่องทดสอบแรงดึงอเนกประสงค์ที่มีอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

  • การควบคุมความเร็วหัวจับคงที่
  • อุปกรณ์คงสภาพที่เหมาะสมสำหรับวัสดุอีลาสโตเมอร์
  • ระบบวัดแรง
  • เครื่องวัดการยืดตัว

ความเร็วในการทดสอบจะถูกกำหนดโดยขึ้นอยู่กับประเภทของตัวอย่างและข้อกำหนดของวัสดุ

พารามิเตอร์หลักที่วัดมีดังต่อไปนี้:

  • ความแข็งแรงดึง: ความเค้นดึงสูงสุดก่อนที่วัสดุจะแตกหัก

ความแข็งแรงดึง = แรงสูงสุด / พื้นที่หน้าตัดเดิม

  • การยืดตัว ณ จุดแตกหัก: เปอร์เซ็นต์การเพิ่มขึ้นของความยาว ณ ขณะที่เกิดการแตกหัก

การยืดตัวจนขาด (เปอร์เซ็นต์) = การยืดตัวจนขาด / ความยาวที่วัดได้เดิม x 100

  • ค่าความเค้นที่ค่าการยืดตัวเฉพาะ: ค่าความเค้นที่วัดได้ ณ เปอร์เซ็นต์การยืดตัวเฉพาะ (เช่น 100%, 200%, 300%) ค่าเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับการประเมินความแข็งและความยืดหยุ่น

มาตรฐาน DIN 53504 เป็นมาตรฐานที่จำเป็นสำหรับกรณีต่อไปนี้:

  • การพัฒนาวัสดุ: การเปรียบเทียบสูตรยาง
  • การควบคุมคุณภาพ: การตรวจสอบให้แน่ใจว่าสินค้าแต่ละล็อตมีความสม่ำเสมอ
  • การตรวจสอบคุณสมบัติผู้จำหน่าย: การตรวจสอบว่าตรงตามข้อกำหนดหรือไม่
  • การวิเคราะห์ความล้มเหลว: การตรวจสอบปัญหาด้านประสิทธิภาพเชิงกล

อุตสาหกรรมที่พึ่งพามาตรฐานนี้อย่างมาก ได้แก่:

  • ชิ้นส่วนยานยนต์ (ซีล, ปะเก็น, ท่อ, ข้อต่อ)
  • เครื่องจักรอุตสาหกรรม
  • อีลาสโตเมอร์ทางการแพทย์
  • สินค้าอุปโภคบริโภค

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53504 ยังคงเป็นหนึ่งในมาตรฐานการทดสอบทางกลที่สำคัญที่สุดสำหรับวัสดุยาง ด้วยการกำหนดรูปทรงของชิ้นงานทดสอบ สภาพการทดสอบ และวิธีการคำนวณอย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ว่าการวัดคุณสมบัติแรงดึงมีความน่าเชื่อถือและเปรียบเทียบได้ สำหรับผู้ผลิตและห้องปฏิบัติการที่ทำงานกับอีลาสโตเมอร์ การปฏิบัติตามมาตรฐาน DIN 53504 เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และการยอมรับในตลาดของผลิตภัณฑ์

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบที่สอดคล้องกับมาตรฐาน EN 53504 อีกด้วย

WhatsApp