ISO 178 Nhựa - Xác định tính chất uốn

Tiêu chuẩn "ISO 178 Nhựa - Xác định Tính chất Uốn", do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phát triển, mô tả phương pháp xác định tính chất uốn của nhựa cứng và bán cứng trong các điều kiện xác định. Tiêu chuẩn này xác định mẫu thử ưu tiên và bao gồm các thông số cho các kích thước mẫu thay thế để sử dụng khi cần thiết. Một loạt các tốc độ thử nghiệm cũng đã được bổ sung vào tiêu chuẩn.

Phương pháp này được sử dụng để nghiên cứu hành vi uốn của mẫu thử và xác định cường độ uốn, mô đun uốn và các khía cạnh khác của mối quan hệ ứng suất uốn hoặc biến dạng trong các điều kiện xác định. Phương pháp này được áp dụng cho dầm chịu lực tự do chịu tải trọng ở giữa nhịp (thử nghiệm tải trọng ba điểm).

Phương pháp này phù hợp để sử dụng với các loại vật liệu sau:

• Vật liệu đúc, đùn và đúc nhiệt dẻo và tấm nhiệt dẻo cứng, bao gồm các hợp chất được làm đầy và gia cố cũng như các loại không được làm đầy
• Vật liệu đúc nhiệt rắn và tấm nhiệt rắn, bao gồm các hợp chất độn và gia cố.

Theo ISO 10350-1 và ISO 10350-2, tiêu chuẩn này áp dụng cho vật liệu composite gia cường sợi có chiều dài sợi lên đến 7,5 mm trước khi gia công. ISO 14125 áp dụng cho vật liệu gia cường sợi dài (tấm nhiều lớp) có chiều dài sợi ít nhất 7,5 mm.

Phương pháp được mô tả không phù hợp để sử dụng với vật liệu xốp cứng hoặc cấu trúc sandwich chứa vật liệu xốp. Trong những trường hợp như vậy, có thể sử dụng các tiêu chuẩn ISO 1209-1 và ISO 1209-2. Thử nghiệm uốn bốn điểm được áp dụng cho một số loại nhựa gia cường sợi dệt. Phương pháp này được mô tả trong tiêu chuẩn ISO 14125.

Phương pháp này được thực hiện bằng cách sử dụng các mẫu được gia công từ phần trung tâm của mẫu thử đa năng tiêu chuẩn (ISO 20753), có thể được đúc theo kích thước quy định hoặc từ các sản phẩm hoàn thiện hoặc bán thành phẩm như khuôn đúc, tấm cán mỏng, hoặc tấm đùn hoặc đúc. Phương pháp này chỉ định kích thước ưu tiên cho mẫu thử. Các thử nghiệm được thực hiện trên các mẫu có kích thước khác nhau hoặc trên các mẫu được chuẩn bị trong các điều kiện khác nhau có thể tạo ra các kết quả không so sánh được. Các yếu tố khác, chẳng hạn như tốc độ thử nghiệm và điều kiện mẫu, cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả. Đối với polyme bán tinh thể được đúc phun nói riêng, độ dày của lớp bề mặt định hướng, phụ thuộc vào điều kiện đúc, cũng ảnh hưởng đến các đặc tính uốn. Phương pháp này không phù hợp để xác định các thông số thiết kế, nhưng nó có thể được sử dụng trong thử nghiệm vật liệu và như một thử nghiệm kiểm soát chất lượng.

Về nguyên tắc , một mẫu thử hình chữ nhật đặt trên hai giá đỡ được làm biến dạng bằng một cạnh tải tác động lên mẫu tại điểm giữa của hai giá đỡ. Mẫu thử được làm biến dạng theo cách này với tốc độ không đổi ở vị trí giữa cho đến khi xảy ra gãy vỡ trên bề mặt ngoài của mẫu hoặc đạt đến độ biến dạng tối đa 5%, tùy điều kiện nào xảy ra trước. Trong quá trình này, lực tác dụng lên mẫu và độ biến dạng của mẫu ở vị trí giữa được đo.

Tiêu chuẩn này mô tả hai phương pháp. Phương pháp A sử dụng tốc độ biến dạng 1%/phút trong suốt quá trình thử nghiệm. Phương pháp B sử dụng hai tốc độ biến dạng khác nhau: 1%/phút để xác định mô đun uốn và 5%/phút hoặc 50%/phút, tùy thuộc vào độ dẻo của vật liệu, để xác định phần còn lại của đường cong ứng suất-biến dạng uốn.

Các tốc độ biến dạng nêu trên nên được hiểu là tốc độ danh nghĩa. Tốc độ thử nghiệm danh nghĩa được tính toán bằng công thức được cung cấp trong tiêu chuẩn. Cài đặt máy phù hợp nhất được chọn từ bảng được cung cấp trong tiêu chuẩn.

Đối với vật liệu có ứng suất hoặc biến dạng phi tuyến tính, các đặc tính uốn chỉ mang tính danh nghĩa. Các công thức được đưa ra dựa trên giả định ứng suất đàn hồi tuyến tính và có giá trị đối với độ võng nhỏ so với độ dày của mẫu. Đối với mẫu vật liệu ưu tiên, có kích thước 80 mm x 10 mm x 4 mm, với biến dạng uốn thông thường là 3,5% và tỷ lệ nhịp/độ dày là 16, độ võng là 1,5 giờ. Các thử nghiệm uốn phù hợp hơn với vật liệu cứng và giòn có độ võng nhỏ khi gãy so với vật liệu rất mềm và dẻo.

Máy thử nghiệm phải tuân thủ các tiêu chuẩn ISO 7500-1 và ISO 9513 và các yêu cầu được nêu trong các tiêu chuẩn này. Ngoài ra, máy thử nghiệm phải có khả năng duy trì tốc độ thử nghiệm được quy định trong bảng.

Tiêu chuẩn ISO 178 được coi là quan trọng vì những lý do sau:

• Xác định các tính chất cơ học cơ bản: Cung cấp phép đo định lượng về nhựa:
  • Độ bền uốn: ứng suất mà vật liệu bị đứt trong quá trình uốn.
  • Mô đun uốn: độ cứng của vật liệu khi uốn.
  • Biến dạng uốn: biến dạng trước khi gãy.

Những điều này rất quan trọng đối với thiết kế kỹ thuật, lựa chọn vật liệu và kiểm soát chất lượng.

• Đảm bảo tính nhất quán giữa các ngành: Sử dụng bài kiểm tra chuẩn hóa như thế này đảm bảo:
  • Nhà sản xuất, kỹ sư và người mua đều nói cùng một ngôn ngữ.
  • Kết quả có thể so sánh được trên toàn cầu, tăng tính minh bạch và tin cậy.
• Tiêu chuẩn này định hướng thiết kế sản phẩm: Vật liệu có mô đun uốn cao hơn sẽ cứng hơn và chịu uốn tốt hơn. Tiêu chuẩn này rất quan trọng trong những lĩnh vực này, và các nhà thiết kế sử dụng dữ liệu từ tiêu chuẩn ISO 178 để lựa chọn nhựa đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất.
  • Phụ tùng ô tô
  • Thành phần xây dựng
  • Vỏ đồ điện tử tiêu dùng
• Hỗ trợ đảm bảo chất lượng và R&D: Tiêu chuẩn này được sử dụng trong:
  • Phát triển sản phẩm: thử nghiệm nguyên mẫu và công thức nhựa mới.
  • Đảm bảo chất lượng: xác minh rằng mỗi lô sản xuất đều tuân thủ các thông số kỹ thuật.
  • Phân tích lỗi: tìm hiểu cách thức và lý do tại sao một bộ phận nhựa bị hỏng.

Do đó, tiêu chuẩn ISO 178 rất cần thiết để đánh giá hành vi uốn của nhựa, biến nó thành yếu tố cơ bản trong thử nghiệm vật liệu nhựa, xác nhận thiết kế và kiểm soát chất lượng công nghiệp.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 178 Nhựa - Xác định Tính chất Uốn.