ASTM D412 ist der häufigste Standard für die Bestimmung der Zugeigenschaften von vulkanisierten (Thermosets) Gummi- und thermoplastischen Elastomeren. Verbindungen in dieser Familie werden verwendet, um eine Vielzahl von Konsumgütern wie Reifen, Fußbällen und Gummibändern zu schaffen. Diese Familie produziert auch hochspezialisierte Materialien wie O-Ringe an Weltraum-Shuttles, die unter extremen Umweltbedingungen zuverlässig funktionieren müssen.
Dieser Leitfaden soll Sie in die grundlegenden Elemente eines ASTM D412 -Zugtests einführen und bietet einen Überblick über die benötigten Materialtestgeräte, Software und Proben.

ASTM D412 misst die Elastizität eines Materials, während er unter Zugspannung ist, sowie sein Verhalten nach dem Testen, wenn das Material nicht mehr betont wird. ASTM D412 wird auf einer universellen Testmaschine (auch als Zugtestmaschine bezeichnet) mit einer Geschwindigkeit von 500 ± 50 mm/min durchgeführt, bis die Probe ausfällt. Obwohl ASTM D412 viele verschiedene Zugeigenschaften misst, sind Folgendes am häufigsten:
Zugfestigkeit - Die maximale Zugspannung, die beim Dehnen eines Probens zum Bruch angewendet wird.
Zugspannung bei einer bestimmten Dehnung-der Stress, der erforderlich ist, um den gleichmäßigen Querschnitt eines Testprobens auf eine bestimmte Dehnung zu strecken.
Ultimative Dehnung - Die Dehnung, bei der Bruch bei der Anwendung von anhaltendem Zugspannung auftritt.
Zug -Set - Die verbleibende Erweiterung, nachdem ein Exemplar gedehnt und auf eine bestimmte Art und Weise zurückgezogen wurde, ausgedrückt als Prozentsatz der ursprünglichen Länge.
Bitte beachten Sie, dass ASTM D412 nicht für das Testen harte Elastomere wie Ebonit gilt. Diejenigen, die Ebonit und harte Kunststoffe testen müssen, sollten sich auf ASTM D638 beziehen.

Die meisten ASTM -D412 -Tests werden auf einer Tischtop -Universal -Testmaschine mit einer Vielzahl von Zubehör durchgeführt, die so konfiguriert werden können, dass ein ASTM D412 -Spannungsstärketest für Elastomere und Gummi ordnungsgemäß durchgeführt wird.
Ein Standardpaket würde ein Testsystem mit 3400 Serien, ein XL Long Travel Extensometer und ein Paar manueller Walzengriffe enthalten. Dieses System eignet sich hervorragend für kleine bis markierte Elastomer-Produktionsunternehmen oder für diejenigen, die ihr erstes D412-System kaufen. Ein fortschrittlicheres und effizienteres System ist das Testsystem der 6800-Serie mit einem nicht kontaktierenden Video-Extensometer AVE 2 und einem Paar pneumatischer Nebenwirkungsgriffe mit 2712 Serien mit einem fortschrittlichen Luftkit. Dieses System ist der Weltstandard für Reifenhersteller und große multinationale Elastomerhersteller. Für Kunden, die einen hohen Durchsatz verlangen, sind Testsysteme die Antwort und können bis zu fünf Proben gleichzeitig testen. Eine Probe ASTM D412 -Test -Setup ist unten abgebildet.
Software wird beim Kauf mit einem kostenlosen Anwendungsmodul geliefert. In jedem Anwendungsmodul befinden sich vorkonfigurierte Testmethoden und unterstützende Dokumentationen, um die Tests für verschiedene Standards zu unterstützen, einschließlich ASTM D412 für diejenigen, die das Elastomermodul auswählen.

Exemplare
ASTM D412 beschreibt je nach Probenentyp zwei Methoden zum Testen. Bitte beachten Sie, dass diese beiden Testmethoden keine identischen Ergebnisse erzielen. Testmethode A verwendet „Hantel- oder„ Dogbone “geformte Proben, während die Testmethode B für ringförmige Proben ausgelegt ist. Die Testmethode A wird häufiger verwendet als Testmethode B. Dogbone -Proben müssen aus einem inspritzgeformten Blatt oder einer Plaque gestürzt werden. Die Richtung, in die das Blatt extrudiert ist, ist wichtig, da es ein subtiles Kornmuster im Material erzeugt. Für die Konsistenz sollten alle Exemplare mit dem Längsbereich parallel zum Korn geschnitten werden.

Probenmessung
Für ASTM D412 -Tests und zwei zulässige Arten von Schnittringproben gibt es sechs zulässige Arten von Hundeknochenproben. Die am häufigsten getestete Form ist ein sterbendes Cut C Dogbone -Exemplar, das eine Gesamtlänge von 115 mm (die Messlänge 25 mm), eine Breite von 6 mm und eine Dicke von 3 mm erfordert. Die Dicke der Probe muss dreimal gemessen werden, wobei der Medianwert der akzeptierte Wert ist.
Um die Konformität mit dem Standard zu gewährleisten, müssen alle für ASTM D412 -Test verwendeten Proben mit einem Mikrometer gemäß ASTM D3767 gemessen werden. Mit der automatischen Messgerätefunktion des Probenmessgeräts in Bluehill® Universal können Bediener bis zu zwei Mikrometer oder Messgeräte an den Computer anschließen und die Daten direkt in die Software eingeben. Dadurch wird die Chancen von Operator -Eingangsfehlern beseitigt und die Effizienz erhöht.

Exemplarausrichtung
Um ordnungsgemäß zu testen, müssen Proben senkrecht an den Kiefergesichtern gehalten und nicht in einem Winkel geneigt werden. Eine Fehlausrichtung von Proben kann zu erheblichen Abweichungen in den Testergebnissen führen, und es sollte ordnungsgemäß darauf geachtet werden, dass die Proben für jeden Test alle konsequent ausgerichtet sind.
Eine Möglichkeit, eine Fehlausrichtung anzugehen, besteht darin, ein Kiefergesicht zu verwenden, das nahe an der gleichen Breite wie das Probe ist, wodurch es relativ einfach ist, die Ausrichtung visuell anzupassen. Der einfachste Weg, um eine Fehlausrichtung zu verhindern, besteht darin, ein Probenausrichtungsgerät zu verwenden, das direkt auf die Griffkörper montiert. Dies ist ein einfacher Balken, der einen einstellbaren Stopppunkt bietet, sodass die Bediener leicht erkennen können, dass ihre Exemplar korrekt ausgerichtet wurde.

Griffe
Sobald die Griffe auf die Elastomerproben festgezogen werden, um einen Test durchzuführen, werden häufig unerwünschte Druckkräfte angewendet. Obwohl diese Kräfte, obwohl Minute, die Testergebnisse beeinträchtigen können, wenn sie nicht ordnungsgemäß behandelt werden. Es ist wichtig, dass sie nach dem Einfügen des Exemplars nicht ausgeglichen sind, da dies einen Versatz in den Ergebnissen verursacht. Die Bluehill Universal Materials Testing Software kann programmiert werden, um die Kräfte über mehrere Proben hinweg zu normalisieren und jegliche Lack- oder Druckkraft zu entfernen, um konsistente Ergebnisse zwischen den Proben zu gewährleisten. Probenschutz, das auf den Universal Testing Machinen der 6800er Serie erhältlich ist, soll während der Einrichtungsphase eines Tests Beschädigungen der Probe oder des Systems verhindern, bevor die Betriebsgrenzen eines Tests definiert sind. Wenn der Probe eingeschaltet wird, passt der Probenschutz automatisch den Kreuzkopf an, um unerwünschte Kräfte unter einer bestimmten Grenze zu halten.
Wenn Elastomerproben dehnen, nimmt ihre Dicke ab. Aus diesem Grund empfiehlt ASTM D412 Griffe, die automatisch festziehen. Ein konsistenter und gleichmäßiger Druck über die Kiefergesichter sorgt dafür, dass die Ausdünnung Proben während des Tests nicht aus den Griffen rutschen. Pneumatische Nebenwirkung mit gezackten Gesichtern sind hochwirksam, um Elastomere zu testen. Bei pneumatischen Griffen passt sich der Einlassluftdruck automatisch an, sodass die Griffkraft konstant bleibt, auch wenn sich die Probendicke während eines Tests erheblich ändert. Eine weitere effektive Option ist die Verwendung von selbstverkleideten Rollengriffen, die eine Feder verwenden, um während des Tests konstant Druck auf die Probe auszuüben. Für diejenigen, die die ASTM D12-Testmethode B verwenden, können O-Ring-Proben mit unserer O-Ring-Leuchte getestet werden. Diese Griffe verhindern lokale Spannungskonzentrationen, indem sie rotierende Schächte am oberen und unteren Vorrichtungen verwenden.

Erweiterungsometer
Obwohl vom Standard keine Erweiterungen erforderlich sind, wird für die genauesten und wiederholbarsten Ergebnisse eine Dehnungsmessung empfohlen. Die Dehnungsmessung basierend auf Crosshead -Reise kann aufgrund der Dehnung der Probe außerhalb der Messlänge weniger genau sein. Die XL Long Travel Extensometers sind so ausgelegt, dass sie für Elastomermaterialien gearbeitet werden und können auch durch Probenbruch verwendet werden. Die einstellbare Klemmkraft an den Messerkanten reduziert vorzeitige Ausfälle der Probe. Dieser Erweiterungssometer kann die Dehnung bis zu 3.000% aus einer Messlänge von nur einem Zoll messen.
Ein nicht kontaktierendes Erweiterungsmesser wie das Standard- oder das fortschrittliche Video-Erweiterungsometer 2 (Sve 2 oder Ave 2) ist das idealste für elastomere Materialien. Es ist besonders für Proben geeignet, die zerbrechlich sind oder eine Umweltkammer zum Testen erfordern. Nicht kontaktierende Video-Erweiterungen bieten den zusätzlichen Vorteil, dass die Ergebnisse der Ergebnisse aufgrund von Bedienungsstörungen und einer zunehmenden Effizienz in Labors mit hohem Durchsatzanforderungen erhöht werden.

Umweltkammer
Elastomere, die unter ASTM D412 getestet wurden, sind häufig unter nicht ambientierten Bedingungen für zukünftige Verwendung bestimmt. Da Umgebungsbedingungen große Auswirkungen auf die Zugeigenschaften von Elastomeren haben, muss darauf geachtet werden, dass die Testbedingungen die der beabsichtigten Endverbrauchsanwendung nachahmen. Testgeschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Probenabmessungen und Vortestbedingungen haben bemerkenswerte Auswirkungen auf die Testergebnisse und müssen kontrolliert werden, damit der Test nützliche Daten erzeugt. Um sicherzustellen, dass diese Elemente die Endverbrauchsanwendung des Materials simulieren, wird ASTM D412 häufig in einer Umgebungskammer durchgeführt, in der Heizen oder Kühlung (LN2 oder CO2) verwendet werden können.
Umweltkammern ermöglichen es den Betreibern, die Temperatur innerhalb der Kammer während der gesamten Testdauer zu überwachen. Darüber hinaus kann in Bluehill Universal Zeit und Temperatur eingerichtet werden, um sicherzustellen, dass alle Proben vor Beginn des Tests angemessen konditioniert werden.
Für Labors, die ihren Durchsatz erhöhen möchten, können mehrere Änderungen am Systemaufbau vorgenommen werden. Automatische Messgeräte für automatische Proben, pneumatische Griffe und Probenausrichtungsgeräte erhöhen alle die Testeffizienz durch die Reduzierung der vom Testbetreiber benötigten manuellen Eingabe. Die Testzeit für ASTM D412 hängt jedoch von der erwarteten Dehnung des Probens ab und kann nicht minimiert werden. Bei Materialien mit hoher Duktilität verbraucht die Dauer des Tests den größten Teil des Gesamt -Testzyklus. In diesen Fällen können Multi-Station-Testrahmen den besten Durchsatz bieten, da der Bediener bis zu 5 Tests gleichzeitig durchführen kann.
Vollautomatisierte Testsysteme sind ebenfalls verfügbar und sind so konzipiert, dass sie die Messung der Proben, die Probenbelastung, das Testen und die Entfernung einbeziehen. Diese Systeme können stundenlang ausgeführt werden, ohne dass eine Betreiberinteraktion erforderlich ist. Darüber hinaus tragen diese Systeme dazu bei, die Variabilität aufgrund menschlicher Fehler zu verringern.
Jeder, der plant, ASTM D412 -Tests durchzuführen, sollte diesen Leitfaden nicht als angemessener Ersatz für das Lesen des vollständigen Standards betrachten.