ASTM D790 ist eine Testmethode zur Bestimmung der Biegereigenschaften (Biege) von verstärkten und nicht verstärkten Kunststoffen, hochmodulus-Verbundwerkstoffen und elektrischen Isolationsmaterialien. Dieser Leitfaden soll Sie in die grundlegenden Elemente eines ASTM D790 -Biegertests vorstellen, und bietet einen Überblick über die erforderlichen Testgeräte, Software und Proben. Jeder, der plant, ASTM D790 -Tests durchzuführen, sollte diesen Leitfaden nicht als angemessener Ersatz für das Lesen des vollständigen Standards betrachten.
ASTM D790 ist einer von mehreren Tests zur Messung der Biegereigenschaften von Kunststoffen. Es ist nicht so konzipiert, dass die Zugeigenschaften messen, und jeder, der die Zugeigenschaften von Kunststoffmaterialien quantifizieren muss, sollte sich auf ASTM D638 beziehen. Bitte beachten Sie, dass dieser Standard nicht dazu bestimmt ist, die Biegefestigkeit für Materialien zu bestimmen, die nicht innerhalb von 5% Dehnung brechen oder ergeben. Solche Materialien können für 4-Punkte-Biegertests gemäß ASTM D6272 besser geeignet sein.

Unterschiede zwischen ASTM D790 und ISO 178
ASTM D790 ist ISO 178 sehr ähnlich, obwohl es sich in mehreren wichtigen Punkten unterscheidet:
ISO 178 erfordert die Verwendung eines Deflektometers oder einer Compliance -Korrektur, um den Modul zu bestimmen. In ASTM D790 ist dies nur eine Empfehlung, und der Modul kann allein durch Crosshead -Verschiebung berechnet werden.
Bevorzugte Probengrößen sind unterschiedlich, und da die Testgeschwindigkeit von der Probentiefe abhängt, können die Testgeschwindigkeiten zwischen den Standards variieren. Die bevorzugte Tiefe von ASTM D790 -Proben beträgt 3,2 mm. Die bevorzugte Tiefe für ISO 178 -Exemplare beträgt 4 mm.
ASTM D790 ermöglicht nur eine Testgeschwindigkeit, während ISO 178 eine zweite (schnellere) Testgeschwindigkeit nach der Messung des Moduls ermöglicht.

ASTM D790 misst die Biegeeigenschaften eines Materials, während sie unter einer Biegedehnung oder einer Biegedurchbiege. Dieser Test wird an einem universellen Testsystem unter Verwendung einer Drei-Punkte-Biegung mit einer Geschwindigkeit durchgeführt, die proportional zur Tiefe der Probe ist. ASTM D790 -Tests werden verwendet, um die folgenden mechanischen Eigenschaften zu bestimmen:
Tangentenmodul: Auch als Biegermodul bekannt, ist dies die Steigung des anfänglichen linearen Teils der Lastauslenkungskurve und eine Messung der Steifheit des Materials.
Sekantmodul: Die Steigung zwischen dem Ursprung und einem vordefinierten Punkt in der Lastauslenkungskurve.
Akkordmodul: Die Steigung zwischen zwei vordefinierten Punkten auf der Lastauslenkungskurve.
Biegefestigkeit: Die maximale Biegespannung, die während eines Biegertests erhalten wurde.
Biegespannung bei der Pause: Die Biegespannung, bei der eine Probe während eines Biegungstests bricht. Für einige Materialien bricht die Probe vor einem Ertragspunkt. In diesem Fall entspricht die Biegefestigkeit der Biegespannung bei der Pause.

ASTM D790 beschreibt zwei verschiedene Testverfahren, die für verschiedene Arten von Material vorgesehen sind. Das Verfahren A, das die bevorzugte Methode ist, verwendet eine Dehnungsrate von 0,01 mm/mm/min. Das Verfahren B verwendet eine Dehnungsrate von 0,10 mm/mm/min und ist für Materialien bestimmt, die bei niedrigerer Rate möglicherweise nicht bei 5% Dehnung brechen. ASTM D790 ermöglicht die Dehnungsmessung entweder aus der Verschiebung des Kreuzkopfs oder der Messwerte eines Erweiterungsmessers, die als Tests vom Typ 1 bzw. dem Typ 2 beschrieben werden.
Die erforderliche Testgeschwindigkeit für ASTM D790 wird als Funktion der Probenunterstützungsspanne, der Probentiefe und der Dehnungsrate ausgedrückt. Mit Bluehill® Universal's Expression Builder können Benutzer die Testgeschwindigkeit als Funktion anstatt als statische Zahl eingeben. Nachdem der Testbetreiber in die Probenmessungen eingetreten ist, ändert die Software die Testgeschwindigkeit automatisch gemäß der Gleichung.
ASTM D790 -Tests können entweder auf einer Tisch- oder einem Bodenmodell -Universal -Testgerät mit einer Vielzahl von Zubehör durchgeführt werden, die für die Optimierung Ihrer Tests konfiguriert werden können. Da jedes Labor unterschiedliche Bedürfnisse hat, stehen verschiedene Systemkonfigurationen zur Verfügung.
Eine Stichprobe grundlegende Konfiguration ist unten zu sehen. Dieses Test-Setup enthält ein Testsystem mit 3400 Serien mit einer 3-Punkte-Biegung und ohne Erweiterungsmesser, was bedeutet, dass in diesem Fall die Dehnung durch Crosshead-Verschiebung gemessen werden muss (Tests vom Typ 1). Immer wenn die Dehnung über die Verschiebung von Querkopf gemessen wird, wird eine Compliance -Korrektur empfohlen, die jedoch nicht erforderlich ist. Die Testrahmen der Serie 3400 können auch in Verbindung mit Extensometrie für Typ -2 -Tests verwendet werden.
Die Prüfung des Typs 2 erfordert die Verwendung eines Dehnungsmessgeräts oder eines Erweiterungsmessers. Die erste und fortschrittlichste Option ist ein nicht kontaktierendes Video-Extensometer. Der AVE2 meldet den Stamm, ohne die Probe physisch zu kontaktieren oder in den Testraum einzugeben. Die folgende zweite Option ist ein automatisches Kontaktweiterometer, das autox750, das den Durchsatz erhöht, indem der Bedienerkontakt minimiert. Schließlich ist ein Clip-On-Erweiterungsometer der Serie 2630 eine beliebte Option für Labors, für die kein hoher Durchsatz erforderlich ist. Für ASTM D790-Tests müssen alle drei Erweiterungen in Verbindung mit einem 2810-403-Deflektometer verwendet werden.
Für Labors, die ihren Durchsatz erhöhen möchten, können mehrere Änderungen am Systemaufbau vorgenommen werden. Da D790-Tests zeitaufwändig sein können, sind Testmaschinen mit mehreren Stationen 6800-Serien eine beliebte Wahl für Labors mit hohen Durchsatzanforderungen. Vollautomatisierte Testsysteme sind ebenfalls verfügbar und sind so konzipiert, dass sie die Messung der Proben, die Probenbelastung, das Testen, die Dehnungsmessung und die Entfernung von Proben enthalten. Diese Systeme können stundenlang ausgeführt werden, ohne dass eine Betreiberinteraktion erforderlich ist und dazu beitragen, die Variabilität aufgrund menschlicher Fehler zu verringern.

Exemplare
ASTM D790 -Exemplare haben eine rechteckige Form und sind entweder geformt, extrudiert oder aus Platten oder Blättern geschnitten. Die Abmessungen von ASTM D790 -Proben hängen von der Dicke des Materials ab, die der Standard als die Tiefe des Probens definiert. Blechmaterialien mit einer Dicke von mehr als 3,2 mm haben eine Breite und verfolgen proportional zu ihrer Dicke. Blechmaterialien mit einer Dicke zwischen 3,2 und 1,6 mm haben eine Breite von 12,7 mm und eine Spannweite, die als Probendicke x 16. Blattmaterialien von weniger als 1,6 mm Dicke definiert, beträgt 50,8 mm x 12,7 mm mit einer Stützspanne von 25,4 mm.
Die Probenabmessungen für elektrische Isoliermaterialien weisen unterschiedliche Metriken auf, basierend auf ihrer nominalen Dicke. Formmaterial sind in der Regel 3,2 mm tief, 12,7 mm breit und 127 mm lang. Sie verwenden eine Stützspanne, die der Probentiefe x 16 entspricht. Hochfeste verstärkte Verbundwerkstoffe sollten Abmessungen aufweisen, die im Standard umrissen wurden, um das Versagen in den äußeren Fasern der Probe zu fördern. Beim Testen von Verbundwerkstoffen und anderen anisotropen Materialien sollte darauf geachtet werden, dass ein Versagen nur aufgrund von Kräften während des Biegens erfolgt, und Proben sollten geschnitten werden, um sicherzustellen, dass die stärkste Faserrichtung die getestete ist.
Probenmessung
Proben müssen mit einem Mikrometer gemessen werden, das mit ASTM D5947 übereinstimmt. Es müssen drei Messungen der Probenbreite und Dicke durchgeführt werden, wobei der Durchschnitt gemeldet wird. Mit der ASMD -Funktion (Automatic Probe Mess Device) in Bluehill Universal können Bediener bis zu zwei Mikrometer oder Messgeräte an den Computer anschließen und den Mittelwert der Messungen direkt in die Software eingeben. Dies beseitigt die Wahrscheinlichkeit von Eingangsfehlern und erhöht die Effizienz.
Biegung der Vorrichtung
Für ASTM D790 wird eine Drei-Punkte-Biegung verwendet. Diese Leuchte besteht aus einer Ladungsnase, die am sich bewegenden Kreuzkopf befestigt ist, und einem festen Element mit zwei Probenstützen oder Ambossen, die so eingestellt werden können, dass sie den Abstand der Stützspanne der Proben entspricht. Die Oberfläche der Ambossen und der Belastungsnase sollte zylindrisch sein und eine Radien von 5 mm aufweisen, sofern nicht anders angegeben, und die Länge des zylindrischen Elements sollte länger sein als die Breite des Probens.
Die Bend -Fixture enthält mehrere wichtige Merkmale, um die Testgenauigkeit zu verbessern. Abgeordnete Längeneinheiten auf dem Stützstrahl ermöglichen eine genaue Positionierung der Ambossen und die einfache Zentrierung des Defiektometers bei der Verwendung von Dehnungsgeräten. Biegervorrichtungen werden auch mit Ausrichtungsarmen ausgestattet, die so eingestellt werden können, dass sie die Breite der Probe entspricht, da eine inkonsistente Exemplarausrichtung zu erheblichen Ergebnisschwankungen führen kann, und die ordnungsgemäße Sorgfalt müssen sichergestellt werden, dass die Proben für jeden Test konsistent ausgerichtet sind.

Jüngste Änderungen am Standard
Die neueste Version von ASTM D790 wurde 2017 veröffentlicht. Sie unterscheidet sich in mehrfacher Hinsicht von der vorherigen Version 2015e2:
Die Überprüfungsanforderung für Typ -1 -Tests (Crosshead -Verschiebung) wurde von einem System der Klasse D in ein System der Klasse B pro E2309 geändert.
Der Standard für Typ-2-Apparat (Deflektometer und Erweiterungsmesser) wurde von Klasse B nach Klasse B-2 geändert.
Anmerkung 10 und Anhang XI wurden dem Standard hinzugefügt, um zu erklären, welche Compliance -Korrektur es ist und wie sie angewendet werden soll.