تعتبر الأفلام البلاستيكية الرقيقة والألواح خيارًا شائعًا للتغليف ويمكن العثور عليها في حماية العديد من العناصر اليومية من المواد الغذائية المتبقية إلى السلع الاستهلاكية. من الأهمية بمكان أن تحصل شركات تصنيع البلاستيك وشركات التغليف على ملف تعريف ميكانيكي دقيق للأفلام البلاستيكية التي ينتجونها لضمان تلبية التوقعات المطلوبة. ASTM D882 هو معيار اختبار شائع يتم استخدامه لتحديد خصائص الشد للأفلام البلاستيكية الرقيقة ويستخدم عادة لأغراض مراقبة الجودة في الخط. تم تصميم هذا الدليل لتعريفك بالعناصر الأساسية لاختبار الشد ASTM D882 وسيوفر نظرة عامة على المعدات والبرامج والعينات المطلوبة. ومع ذلك ، فإن أي شخص يخطط لإجراء اختبار ASTM D882 يجب ألا يعتبر هذا الدليل بديلاً مناسبًا للقراءة واتباع المعيار الكامل.
اختبار أفلام الفاصل لبطاريات المركبات الكهربائية
على الرغم من أن ASTM D882 ليس معيارًا رسميًا لاختبار أفلام فاصل بطارية EV ، إلا أنه يتم تعديل هذا المعيار لتقييم الخواص الميكانيكية لهذه المواد. تعتبر أفلام الفاصل جزءًا مهمًا من الليثيوم أيون وبطاريات كهربائية سائلة أخرى تفصل بين الأنود والكاثود. المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في فيلم الفاصل هي polyolefin ، وهو فيلم بوليمر قوي بما يكفي لتحمل العملية المتعرجة أثناء التجميع وكذلك الطلاء غير المتكافئ للليثيوم على الأنود بسبب الاستخدام المكثف. تمنع مادة فاصل أكثر أمانًا وأقوى بشكل أكثر فعالية التلامس بين الأنود والكاثود ، في حين تساعد المادة الأرق في تقليل وزن كل بطارية وتحسين كثافة الطاقة.
يمكن أن يكون اختبار هذه المواد وفقًا لـ ASTM D882 مفيدًا للغاية لفحص مراقبة الجودة وكذلك في البحث والتطوير عند محاولة تحديد حل فيلم الفاصل الأمثل. بالإضافة إلى ذلك ، كما هو الحال بالنسبة للعديد من مواد الأفلام الرقيقة الأخرى ، فإن فيلم الفاصل متباين الخواص ، ويوصى به للاختبار في اتجاهات قطع/اختبار مختلفة متعددة.

تم تصميم ASTM D882 خصيصًا لاختبار المواد البلاستيكية التي تقل عن 1 مم ، ويمكن استخدامها لاختبار أي نوع من العينات البلاستيكية داخل نطاق السُمك المحدد. يجب اختبار المواد البلاستيكية أكثر من 1 مم إلى ASTM D638. يتم إجراء اختبار ASTM D882 على آلة اختبار عالمية (تسمى أيضًا آلة اختبار الشد) بسرعة متقاطعة ثابتة. فيما يلي خصائص الشد الأكثر شيوعًا:
قوة الشد
قوة العائد
سلالة العائد
إجهاد عند الاستراحة
معامل المرونة

خلال اختبار ASTM D882 ، يتم سحب العينات في التوتر حتى الفشل. تعتمد سرعة التقاطع على طول العينة ويمكن حسابها عن طريق ضرب فصل قبضة الأولي (طول العينة) حسب معدل الإجهاد الأولي في مم/مم × دقيقة. معدل الإجهاد الأولي مشروط على أقصى استطالة للعينة عند الاستراحة. نظرًا لأن الأفلام البلاستيكية والألواح تميل إلى أن تكون مرنة للغاية ، فمن المطلوب عادة سرعات متقاطعة أعلى. أحد العوامل الحاسمة في الاختبار إلى ASTM D882 هو استخدام التحميل المسبق المناسب. عادة ما يتم استرخاء عينات الأفلام الرقيقة وليس مشدودًا عند تحميلها في قبضة للاختبار.
هذا الاختبار مخصص للعينات الموحدة إلى 10 ٪ من سمك على طول العينة بين قبضة. يجب أن تكون العينات السميكة التي تقترب من حد سماكة 1 مم موحدة إلى 5 ٪. يجب أن تكون العينات بين 5.0 و 25.4 مم ، وأطول على الأقل 50 مم من فصل قبضة المستخدمة أثناء الاختبار. طول مقياس العينة القياسي للاختبار هو 250 مم. ومع ذلك ، إذا لم يكن هذا ممكنًا ، فإن طول العينة الحد الأدنى يبلغ 100 مم (طول مقياس 50 مم) مقبول طالما ثبت أن هذا لا يؤثر على النتائج. إذا كانت العينة ذات مادة متنقية ، فإن المعيار يتطلب خمس عينات على الأقل للاختبار من كل عينة. إذا كان المشتبه في أن العينة كانت متباينة الخواص ، فيجب اختبار ما لا يقل عن عشرة عينات ، وخمس على طول محورها الطويل ، وخمسة على طول المحور المتباين المتباين. علاوة على ذلك ، لا يمكن استخدام العينات المستخدمة لتحديد المعامل لتحديد قوة الشد أو أي خصائص شد أخرى ، مما يعني أن أي شخص يختبر إلى ASTM D882 سيكون من الحكمة إنتاج عدد كبير من العينات من أجل قياس جميع الخصائص ذات الصلة بشكل مناسب.
نظرًا للطبيعة المرنة والحساسة لهذه العينات البلاستيكية ، يمكن أن يكون الاستياء تحديًا. توفر قبضة العمل الجانبي الهوائي ضغطًا للهواء في مدخلات قابل للتعديل لضمان تثبيت العينات بشكل كافٍ طوال الاختبار. من الأفضل أن تفسر السيطرة الهوائية أو قبضة مُصابة باليد عند اختبار الأفلام الرقيقة ، حيث تضيف المقابض الأخيرة تباينًا إلى ضغط التثبيت ويمكن أن تسمح بمزيد من التناقض في نتائج الاختبار وفرصة أعلى لكسر الفك أو الانزلاق. في بعض الحالات لعينات أفلام رقيقة جدًا ، يمكن أيضًا استخدام قبضة الأسطوانة التي تثير الذاتي.

محاذاة العينة
يمثل اختبار الشد للأفلام والرقائق الرقيقة تحديات أكثر من اختبار العينات الصلبة ، ومعظم الأفلام والرقائق الرقيقة المستخدمة في تصنيع بطارية EV رقيقة للغاية ، مع سمك لا يزيد عن 15 ميكرون. هذه المواد تضررت بسهولة من خلال سوء السوء. حتى الفعل البسيط المتمثل في الاستيلاء على فيلم رفيع أو إحباط يمكن أن يضر بالعينة. يعد محاذاة هذه العينات الحساسة بشكل صحيح نقطة ألم رئيسية للعديد من مختبرات الاختبار ، ويوصى باستخدام جهاز تحميل العينة الدقيق. تستخدم هذه الأجهزة مقطع محاذاة قابل للفصل وسكك الحديدية الخطية لتوجيه العينات إلى السيطرة ، وتتوفر بأحجام متعددة لاستيعاب مجموعة واسعة من أبعاد العينة.
نظرًا لأن عينات ASTM D882 هشة ، يعد اختيار وجه الفك أمرًا ضروريًا للاختبار الناجح. لا ينصح وجوه الفك المسننة لأنها يمكن أن تسبب أضرارًا للعينة عند الاستيلاء ، مما يؤدي إلى كسر الفك أو النتائج غير الدقيقة. لا تتسبب الوجوه المطاطية في إتلاف عينات الفيلم الرفيعة وقد تبين أنها تمنع انزلاق العينة لأنها تنحرف في الوجوه أثناء عملية الاختبار ، مما يجعل الوجوه المطاطية مقترنة بالقبضة الهوائية في المجموعة المفضلة. ينتج هذا المزيج أيضًا النتائج الأكثر تكرارًا.
يجب أن يتطابق وجوه الفك المطاطي مع عرض نهاية العينة الممسكة أو المبيضة. حجم الوجه الأكثر شيوعًا لهذا النوع من المواد هو 25 مم × 25 مم (1 في × 1 بوصة). يتيح عرض المطابقة سهولة محاذاة العينة ، وهو أمر بالغ الأهمية لكسر جيد ونتائج اختبار دقيقة. في حالة وجود عرض العينة على الجانب الأصغر من التسامح مع المعيار ، من الضروري أن يواجه الفك على الأقل عريضًا مثل العينة ، ولكن الأوسع مقبول أيضًا في هذه الحالة.
يعد جهة الاتصال الخطية أيضًا إمكانية لعينات الأفلام التي تكون رقيقة جدًا بالنسبة للوجوه المطاطية. تشمل وجوه التلامس الخطية وجهًا سلسًا واحد ووجه معاكس يتم تقريبه ، مما يساعد على توزيع قوة التثبيت على طول خط واحد عمودي على حركة Crosshead. الجانب الأكثر أهمية في الإمساك هو تجنب الانزلاق عند الاختبار ، وكذلك الحفاظ على توزيع متساوٍ في كل عينة أثناء الاختبار.