iso 527-4 خصائص الشد من الخواص وعظمية العظامالفيبر-مركبات بلاستيكية

كيفية إجراء اختبار الشد على المواد المركبة وفقًا لـ ISO 527-4

ISO 527-4 هو معيار اختبار دولي لتحديد خصائص الشدالفيبر-مركبات بلاستيكية. يغطي ISO 527-4 شروط الاختبار لمركبات غير متجانسة غير متجانسة وعظمية غير الاتجاهية ويشير إلى ISO 527-1. تم تصميم هذا الدليل لتعريفك بالعناصر الأساسية لاختبار الشد 527-4 ، بما في ذلك نظرة عامة على المعدات والبرامج والعينات المطلوبة. ومع ذلك ، فإن أي شخص يخطط لإجراء الاختبارات إلى ISO 527-4 يجب ألا يعتبر هذا الدليل بديلاً مناسبًا لقراءة المعيار الكامل.

ماذا يقيس ISO 527-4؟

يتم إجراء اختبار ISO 527-4 عن طريق تطبيق قوة الشد على عينة وقياس خصائص مختلفة من العينة تحت الضغط. يتم إجراؤه على آلة اختبار عالمية (تسمى أيضًا آلة اختبار الشد) بسرعة متقاطعة ثابتة تعتمد على هندسة العينة ونوع الاختبار المختار. يقيس ISO 527-4 خصائص الشد التالية:

نسبة Poisson - نسبة التغير في سلالة محورية بين 0.05 ٪ و 0.25 ٪

معامل المرونة - منحدر استجابة الإجهاد/الإجهاد للعينة ، وعادة ما يتم تحديده بين 0.05 ٪ و 0.25 ٪ من سلالة

سلالة الشد عند قوة الشد - سلالة الشد المقابلة لقوة الشد

قوة الشد - الحد الأقصى للضغط المطبق أثناء الاختبار (عادةً ما يكون الإجهاد عند الاستراحة)

هل ISO 527-4 هو المعيار المناسب لك؟

هناك حاجة إلى مجموعة واسعة من الاختبارات المختلفة من أجل وصف المواد المركبة متباين الخواص بالكامل وغير المتجانسة. ISO 527-4 هي واحدة من أهم الاختبارات التي أجريت على المواد المركبة وتستخدم على نطاق واسع لتقييم خصائص الشد والتأهيل لها. يمكن استخدام ISO 527-4 للمركبات مع كل من مستمر ومتقطعةالفيبرالتعزيزات ، في حين أن ISO 527-5 مخصصة لاختبار مستمر أحادي الاتجاه-الفيبرالمركبات. المواد البلاستيكية معززة بالجزيئات أو قصيرةالأليافيمكن اختبارها إلى ISO 527-2. يمكن العثور على طرق اختبار تم تكوينها مسبقًا لجميع هذه المعايير ، إلى جانب العديد منها ،كاسون'sبرنامج اختبار عالمي.

العينات

يحدد ISO 527-4 ثلاثة أنواع من عينات الاختبار.

عينات النوع 1 ب هي أمقولبةنوع "عظم الكلاب" مناسب للاختبار القصيرالفيبرمواد معززة مع مصفوفة للبحرار الحراري.

عينات النوع 2 مستطيلة مع مقطع عرضي ثابت وهي مناسبة للاختبار المستمرالفيبرمواد مع المصفوفات الحرارية والحرارة. تشبه العينات من النوع 3 عينات النوع 2 مع إضافة علامات تبويب النهاية ، والتي تعتبر شائعة في الاختبار المركب من أجل منع التضرار بالعينة من قبل Grips.

قياس العينة

يجب قياس جميع العينات قبل الاختبار وفقًا لـ ISO 16012 أو ISO 23529. الأكثر نموذجيةميكرومتريجب أن تكون مناسبة لأداء هذه القياسات. من أجل أن يعرض نظام الاختبار قياسات الإجهاد بدلاً من قياسات القوة فقط ، سيُطلب من المشغلين إدخال المنطقة المستعرضة (سمك وعرض) العينة ، لأن الإجهاد يتم حسابه بتقسيم القوة المطبقة على منطقة العينة المتقاطعة (يظهر هذا في وحدات PSI ، PA ، KPA ،GPA، إلخ). في حين أن سمك وعرض العينات الصلبة يتطلب دقة قياس مختلفة ، إلا أنه من الشائع استخدام جهاز القياس نفسه لكليهما. إما أسطواني أو مستطيلميكرومتريمكن استخدام النصائح ، على افتراض أنها تلبي الأبعاد التي تتطلبها ISO 16012.

تتيح ميزة جهاز قياس العينة التلقائي في Universal المشغلين توصيل جهازين ما يصل إلى جهازين (ميكرومترأوالفرجار) إلى برنامج الاختبار. سيتم تحميل بيانات القياس مباشرة في برنامج الاختبار ، مما يلغي فرصة أخطاء الإدخال وزيادة كفاءة الاختبار.

نظام اختبار المواد

يمكن تنفيذ ISO 527-4 على جهاز اختبار عالمي من طاولة الطاولة. 100 أو 250كيلوغرامعادة ما يكون النظام مطلوبًا عند اختبار الكربونالفيبرالمركبات ، على الرغم من 30كيلوغرامأو 50كيلوغرامقد يكون نظام نموذج الجدول كافيًا لاختبار الزجاجالفيبرالمركبات.

إجهاد قياس

يتوفر عدد من الأجهزة المختلفة لقياس الإجهاد خلال اختبار ISO 527-4. عند استخدامها مع الأجهزة المناسبة ، توفر مقاييس سلالة المقاومة الكهربائية المستعبزة طريقة لتحديد السلالة أسفل المنطقة النشطة (عادة بضعة مم مربع) من المقياس. تتكون مقاييس الإجهاد عادة من شبكة رقائق معدنية رقيقة على دعم عضوي ، ويمكن استخدامها للاختبار في مجموعة واسعة من درجات الحرارة من المبردة إلى أكثر من 200 درجة مئوية. تتطلب مقاييس الإجهاد تكييفًا من أجل إنشاء إشارة كهربائية مفيدة ، ويتوفر محول سهل الاستخدام مع الإلكترونيات القياسية لجهاز الاختبار.

تتوفر أيضًا مجموعة من خيارات التوسيع حسب احتياجات المختبر الخاص بك. أبسط نوع هو جهاز مقطع يجب قصه مباشرة على العينة في بداية كل اختبار وإزالته قبل كسر العينة. طول المقياس الثابتة 2630 سلسلة على التوسيع على قياس الإجهاد المحوري. يتوفر مقياس تمديد مقطع ثنائي المحور للاختبارات التي تتطلب قياس كل من الإجهاد المحوري والمستعرض لتحديد نسبة Poisson.

مقياس التوسيع الذي يعلق تلقائيًا على العينة دون تدخل من قبل مشغل الاختبار. هذا مفيد في المختبرات ذات الاحتياجات العالية للإنتاجية ، لأنه يلغي الحاجة المستغرق للوقت للتلاعب اليدوي من قبل المشغل ، كما يوفر موضعًا أكثر اتساقًا على عدد كبير من العينات. يؤدي التنسيب الثابت إلى قيم معامل أكثر قابلية للتكرار.

غالبًا ما تكون المواد المركبة مخصصة للاستخدام في صناعة الطيران ، وبالتالي يجب أن تكون مرنة لظروف درجة الحرارة القصوى. لمحاكاة هذه الظروف ، يمكن إجراء اختبارات ISO 527-4 داخل غرفة درجة الحرارة حيث يتم استخدام LN2 أو CO2 إما لتسخين أو تبريد الغرفة إلى درجات حرارة خاصة بالتطبيق. يمكن استخدام مقاييس الإجهاد أو مقاييس مقطع على مقطع مقطع بحد أقصى 200 درجة مئوية. يمكن أيضًا استخدام مقياس تمديد الفيديو المتقدم غير المتقدم ، والذي يتمتع بميزة وضعه خارج غرفة درجة الحرارة. لا يمس AVE2 العينة جسديًا وبالتالي لا يلزم إزالته من العينة قبل الفشل. هذا يلغي الحاجة إلى فتح مشغل الاختبار وإغلاق باب الغرفة أثناء الاختبار.

غرفة الاختبار

تستخدم غرف درجة الحرارة الحمل الحراري للهواء القسري وعناصر التدفئة المقاومة لتحقيق درجات حرارة عالية وتبريد النيتروجين السائل أو ثاني أكسيد الكربون لتحقيق درجات حرارة منخفضة. يوفر نطاق Kason من الغرف البيئية إمكانات واسعة للاختبار لدرجة الحرارة لتقييم خصائص المواد في ظل ظروف الاختبار غير المبكرة. مجموعة كاملة من السيطرة التكميلية ،pullrodsوموتددات متوفرة.

التحكم في الاختبار

يتم إجراء اختبارات ISO 527-4 بسرعة متقاطعة ثابتة. تعتمد سرعة الاختبار المقررة على نوع العينة ونوع الاختبار الذي يتم إجراؤه. على سبيل المثال ، يمكن إجراء الاختبارات التي يتم إجراؤها لمراقبة الجودة الروتينية بسرعات أسرع (5 و 10 مم/دقيقة) من تلك المستخدمة في التأهيل (2 مم/دقيقة).

الحسابات والنتائج

عند تقديم نتائج الاختبار ، من المهم التأكد من تحديد مصطلحات القياس بشكل صحيح من أجل ضمان الامتثال لـ ISO 527-4 وتسهيل مقارنة البيانات بين المختبرات المختلفة.

الإجهاد الشد/قوة الشد: يتم تحديد إجهاد الشد من خلال تقسيم القوة عند نقطة معينة على مساحة العينة المتوسطة. قوة الشد للعينة هي الحد الأقصى لتوتر الشد الذي تم تحقيقه قبل الفشل.

سلالة الشد/سلالة الشد عند الفشل: سلالة الشد هي سلالة الهندسة المقاسة بواسطة جهاز قياس الإجهاد (مقياس السلالة أو مقياس التمديد). سلالة فشل الشد هي السلالة المقابلة لقوة الشد.

المعامل: يتم تعريف المعامل على أنه ميل استجابة الإجهاد بين 0.05 ٪ و 0.25 ٪ ما لم يتم إعطاء قيم بديلة في مواصفات المواد. نظرًا لأن حساب المعامل يبدأ من سلالة 0.05 ٪ ، فمن المهم للغاية أن يتم تطبيق التصليح المسبق المناسبة على المادة لإزالة أي قوى الركود أو الضاغطة الناجمة عن إمساك العينة. يجب ألا تتجاوز سلالة 0.05 ٪ أو 1 ٪ من قوة الشد للمادة.

نسبة Poisson: يتم تحديد نسبة Poisson من خلال أخذ نسبة التغير في الإجهاد المستعرض إلى التغيير في السلالة المحورية على نفس نطاق الإجهاد المحوري المستخدم لتحديد المعامل (0.05 ٪ إلى 0.25 ٪).