Tiêu chuẩn DIN 53435 Thử nghiệm chất dẻo - Thử nghiệm uốn và thử nghiệm va đập trên mẫu thử Dynstat.

Tiêu chuẩn “DIN 53435 Thử nghiệm chất dẻo - Thử nghiệm uốn và thử nghiệm va đập trên mẫu thử Dynstat”, do Viện Tiêu chuẩn hóa Đức (DIN) ban hành, mô tả hai phương pháp thử nghiệm khác nhau: thử nghiệm uốn va đập động và thử nghiệm uốn (bán) tĩnh, cũng như các mẫu thử Dynstat và thiết bị Dynstat được sử dụng trong các thử nghiệm này.

Thử nghiệm uốn va đập được quy định trong tiêu chuẩn này có thể được sử dụng để kiểm tra hành vi của các mẫu thử Dynstat dưới các điều kiện thử nghiệm va đập cụ thể và để đánh giá độ giòn hoặc độ dẻo dai của chất dẻo trong giới hạn được xác định bởi các điều kiện thử nghiệm. Phương pháp này cũng có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu so sánh cho các loại vật liệu tương tự.

Thử nghiệm uốn cong được quy định trong tiêu chuẩn này có thể được sử dụng để kiểm tra hành vi của các mẫu thử Dynstat dưới điều kiện thử nghiệm uốn bốn điểm cụ thể và để đánh giá độ bền hoặc độ dẻo dai của chất dẻo dưới điều kiện thử nghiệm bán tĩnh trong giới hạn được xác định bởi các điều kiện thử nghiệm. Phương pháp này cũng có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu so sánh cho các loại vật liệu tương tự.

Cả hai bài kiểm tra này chủ yếu được sử dụng để kiểm soát chất lượng và so sánh các loại nhựa khác nhau. Khi so sánh kết quả kiểm tra, cần lưu ý đảm bảo rằng kích thước và tình trạng của mẫu thử cũng như điều kiện thử nghiệm là giống nhau.

Tiêu chuẩn DIN 53435 bao gồm các phương pháp xác định tính chất cơ học của nhựa dưới tải trọng uốn và va đập bằng cách sử dụng các mẫu thử Dynstat nhỏ. Các phương pháp này hữu ích cho việc kiểm soát chất lượng, so sánh vật liệu và đánh giá độ dẻo dai hoặc độ giòn của nhựa, đặc biệt khi lượng vật liệu có sẵn bị hạn chế (do kích thước mẫu thử nhỏ).

Kích thước mẫu nhỏ (thường khoảng 10 mm x 4 mm x 15 mm hoặc tương tự), làm cho phương pháp này phù hợp để kiểm tra các tiết diện mỏng, nguyên mẫu hoặc vật liệu có số lượng hạn chế. Thử nghiệm sử dụng thiết bị Dynstat (một dụng cụ con lắc chuyên dụng để tạo tác động và uốn cong năng lượng thấp). Kết quả giúp đánh giá mối quan hệ giữa độ giòn và độ dẻo dai trong các điều kiện nhất định (như nhiệt độ và sự hiện diện của các vết khuyết). Nó chủ yếu được sử dụng cho mục đích kiểm soát chất lượng và so sánh hơn là để xác định các giá trị thiết kế tuyệt đối.

Tiêu chuẩn DIN 53435 vẫn đang được sử dụng, tuy nhiên, nhiều thử nghiệm hiện đại đã chuyển sang sử dụng các tiêu chuẩn quốc tế tương đương. Cụ thể,

Thử nghiệm va đập Charpy có/không có rãnh (tiêu chuẩn ISO 179-1 và ISO 179-2)
Thử nghiệm va đập Izod (tiêu chuẩn ISO 180)
Các đặc tính uốn cong chung (tiêu chuẩn ISO 178)

Những sửa đổi gần đây đã giúp tiêu chuẩn DIN 53435 phù hợp hơn với các tiêu chuẩn ISO này, cho phép so sánh kết quả tốt hơn.

Tiêu chuẩn này thường được sử dụng trong các lĩnh vực sau:

Công nghiệp chế biến nhựa và vật liệu composite
Kiểm định chất lượng linh kiện ô tô và điện
Bảng dữ liệu của nhà cung cấp vật liệu (đặc biệt dành cho nhựa nhiệt dẻo cứng và bán cứng, cũng như nhựa nhiệt rắn)
Điều tra và phân tích nguyên nhân hỏng hóc của các chi tiết nhựa nhỏ.

Tóm lại, tiêu chuẩn DIN 53435 cung cấp một phương pháp nhỏ gọn và linh hoạt để đặc trưng hóa độ uốn và độ bền va đập của nhựa bằng cách sử dụng hệ thống Dynstat cổ điển. Mặc dù một phần đã bị thay thế bởi các phương pháp ISO trong bối cảnh toàn cầu, phiên bản sửa đổi mới nhất vẫn đảm bảo tính hợp lệ của nó cho các ứng dụng cụ thể, tính liên tục của dữ liệu cũ và các trường hợp yêu cầu mẫu thử nhỏ.

Các yêu cầu mẫu điển hình bao gồm:

Hình dạng: Hình chữ nhật hoặc hình lập phương.
Kích thước thông thường: Thường khoảng 50 mm x 50 mm x 50 mm (tùy thuộc vào độ dày vật liệu).
Phương pháp cắt: Các mẫu phải được cắt gọn gàng để tránh làm hỏng cấu trúc tế bào.
Các đặc điểm chính của mẫu:
Không được nghiền nát tế bào trong quá trình chuẩn bị.
Các bề mặt phải song song và phẳng.
Hướng thử nghiệm có thể song song hoặc vuông góc với hướng nổi của bọt.

Các thiết bị sau đây cần thiết cho các bài kiểm tra:

Máy thử nghiệm đa năng có khả năng chịu tải nén.
Tấm nén song song
Hệ thống đo lực
Thiết bị đo biến dạng hoặc dịch chuyển

Máy thử nghiệm phải tác dụng tải trọng ở tốc độ được kiểm soát và ổn định để đảm bảo tính lặp lại.

Nhìn chung, phương pháp kiểm thử tuân theo các bước sau:

Điều kiện bảo quản: Các mẫu được bảo quản trong môi trường tiêu chuẩn (thường là 23 độ C và độ ẩm tương đối 50%).
Vị trí đặt mẫu: Để đảm bảo phân bố tải trọng đồng đều, mẫu thử được đặt ở giữa hai tấm nén.
Tải nén: Mẫu được nén với tốc độ không đổi, thông thường khoảng 10% biến dạng mỗi phút, hoặc một tốc độ xác định khác.
Ghi dữ liệu: Lực và biến dạng được ghi lại liên tục trong suốt quá trình thử nghiệm.
Kết thúc thử nghiệm: Thử nghiệm sẽ dừng lại trong các trường hợp sau:
Khi mẫu đạt đến mức biến dạng xác định (ví dụ: biến dạng 10%).
Khi xảy ra sự sụp đổ hoặc hư hỏng về cấu trúc.

Tiêu chuẩn DIN 53435 thường nêu ra các thông số quan trọng sau:

Cường độ chịu nén: Là ứng suất nén tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi đạt đến mức độ hư hỏng hoặc biến dạng nhất định.
Ứng suất nén ở một độ biến dạng cụ thể: Được đo ở độ biến dạng 10%, một giá trị điển hình thường được sử dụng để so sánh các loại bọt.
Mô đun nén: Độ dốc của đường cong ứng suất-biến dạng trong vùng đàn hồi biểu thị độ cứng.
Hành vi biến dạng: Hình dạng của đường cong ứng suất-biến dạng cho thấy cấu trúc tế bào bị sụp đổ như thế nào dưới tác động của tải trọng.

Thử nghiệm theo tiêu chuẩn DIN 53435 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cần sử dụng vật liệu xốp cứng chịu tải. Các ứng dụng điển hình bao gồm:

Xây dựng:
tấm cách nhiệt mái nhà
Tấm cách nhiệt tường
Tấm panel cấu trúc dạng sandwich
Ô tô:
Các thành phần bọt hấp thụ năng lượng
các bộ phận xốp cấu trúc bên trong
BAO BÌ:
Xốp bảo vệ bao bì
Vật liệu đệm cho các sản phẩm nặng.

Các thử nghiệm theo tiêu chuẩn DIN 53435 giúp các kỹ sư trong các lĩnh vực sau:

So sánh các công thức tạo bọt khác nhau.
Để đảm bảo chất lượng sản phẩm luôn ổn định.
Để xác định tính phù hợp cho các ứng dụng xử lý hàng hóa.
Tối ưu hóa mật độ và cấu trúc tế bào

Các loại xốp cứng thể hiện đặc tính nén ba giai đoạn:

Vùng đàn hồi: Biến dạng tuyến tính ban đầu.
Vùng bình nguyên: Sự uốn cong và sụp đổ của thành tế bào.
Sự ngưng tụ: Các tế bào hoàn toàn co lại và sức căng tăng lên nhanh chóng.

Hiểu rõ hành vi này là rất quan trọng đối với việc thiết kế các vật liệu được sử dụng trong cách nhiệt và các ứng dụng kết cấu.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn DIN 53435.