การทดสอบแรงดึงของพลาสติกและค่าอัตราส่วนของปัวร์ซอง (ASTM D638)

มาตรฐานการทดสอบแรงดึงของพลาสติก ตัวอย่างเช่น ASTM D638 หรือ ISO 527-2 จะครอบคลุมถึงพลาสติกและการคำนวณประเภทต่าง ๆ ได้แก่ ค่าอัตราส่วนของปัวร์ซอง ซึ่งถือเป็นการคำนวณที่ถือได้ว่าเป็นความท้าทายในการที่จะให้ผลการทดสอบที่สามารถทำซ้ำได้และมีความถูกต้อง

จากการศึกษาความสามารถในการทดสอบซ้ำแสดงให้เห็นว่าการตรวจวัดค่าอัตราส่วนของปัวร์ซองนั้นจะมีค่าความเบี่ยงเบนของผลการทดสอบที่สูง แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างกันระหว่างผลการทดสอบจากห้องปฏิบัติการแต่ละแห่งและผลการทดสอบจากในห้องปฏิบัติการเดียวกัน ความยากลำบากในการตรวจวัดค่านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการวัดค่าความเครียดในแนวแกนและในทิศขวางแนวแกนที่ช่วงของค่าความเครียดต่ำมาก โดยอัตราส่วนของปัวร์ซองนั้นหมายถึงค่าความเครียดในทิศขวางแนวแกนหารด้วยค่าความเครียดในแนวแกน ซึ่งจะอธิบายการเปลี่ยนแปลงรูปร่างในสองมิติในขณะที่วัสดุตกอยู่ภายใต้ความเค้น ในอุดมคติแล้ว ค่าอัตราส่วนนี้จะมีค่าคงที่ในช่วงที่วัสดุแสดงสมบัติอิลาสติกเชิงเส้นและเป็นจริงสำหรับวัสดุที่มีสมบัติเท่ากันทุกทิศทางและมีความเป็นเนื้อเดียว

ค่าอัตราส่วนของปัวร์ซองนี้มักจะถูกตรวจวัดที่ค่าความเครียดในช่วงระหว่าง 0.05% และ 0.25% โดยการเลือกใช้ extensometer ที่มีความถูกต้องจะมีความสำคัญต่อการให้ผลทดสอบที่ยอมรับได้ ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับมาตรฐานที่ใช้ในการทดสอบซึ่งจะกำหนดค่าความถูกต้องของ extensometer ที่ต้องใช้งาน ตัวอย่างเช่น มาตรฐาน ASTM D638 กำหนดให้ใช้ extensometer ที่มีความสามารถในการตรวจวัดค่าความเครียดได้ด้วยความถูกต้องที่ 1% ของค่าที่วัดหรือดีกว่า

สำหรับพลาสติกทั่วไปแล้ว เราแนะนำให้ใช้ bi-axial extensometers ซึ่งเป็น extensometer ความละเอียดสูงที่สามารถตรวจวัดค่าความเครียดในแนวแกนและในทิศขวางแนวแกนพร้อมกัน การเลือกใช้อุปกรณ์จับยึดที่เหมาะสมก็มีความสำคัญเช่นกันในการที่จะให้ผลการทดสอบที่ใกล้เคียงกัน เรามักแนะนำให้ใช้อุปกรณ์จับยึดแบบ pneumatic side acting เนื่องจากสามารถที่จะจัดศูนย์ได้ด้วยตัวเองและสามารถที่จะปรับค่าแรงดันในการจับยึดได้ซึ่งช่วยให้ได้ค่าแรงดันจับยึดที่คงที่สำหรับแต่ละชิ้นงานทดสอบ

นอกจากการเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมแล้ว การตั้งค่าวิธีการทดสอบที่เหมาะสมยังมีความสำคัญต่อการได้ผลการทดสอบที่ถูกต้องและสามารถทำซ้ำได้ เราค้นพบว่าการให้แรงกระทำล่วงหน้าเล็กน้อยจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการทดสอบซ้ำของผลการทดสอบโดยการขจัดแรงอัดที่เกิดขึ้นในชิ้นงานทดสอบที่มักจะเกิดขึ้นเนื่องจากการใส่ชิ้นงานเข้าไปยังอุปกรณ์จับยึด แรงอัดที่เกิดขึ้นอาจทำให้ชิ้นงานทดสอบเกิดการงอตัว หากไม่มีการให้แรงกระทำล่วงหน้าเล็กน้อยแล้ว การตรวจวัดความเครียดในแนวแกนและในทิศขวางแนวแกนอาจเกิดขึ้นในขณะที่ชิ้นงานทดสอบงอตัว ทำให้ได้ผลการทดสอบที่ไม่ถูกต้อง ค่าของแรงกระทำล่วงหน้าที่จะต้องมีค่าสูงเพียงพอที่จะทำการให้ชิ้นงานทดสอบตรงโดยไม่ให้เกิดการยืดตัว

โปรแกรมทดสอบวัสดุ ตัวอย่างเช่น Bluehill® จะมีฟังก์ชันมาตรฐานของการให้แรงกระทำล่วงหน้าแบบอัตโนมัติให้เลือกใช้ อย่างไรก็ตามไม่ใช้ทุกโปรแกรมทดสอบวัสดุจะมีฟังก์ชันนี้ ในกรณีดังกล่าว ผู้ใช้งานอาจจะต้องให้แรงกระทำล่วงหน้าด้วยตัวเองโดยการปรับค่าตำแหน่งของครอสเฮดก่อนที่จะเริ่มแต่ละการทดสอบ นอกจากนี้ยังมีความสำคัญที่จะต้องปรับค่า extensometer ทั้งในแนวแกนและในทิศขวางแนวแกนให้มีค่าเป็นศูนย์ภายหลังถึงค่าแรงล่วงหน้าที่ตั้งไว้ นอกจากนี้แล้ว อัตราการจัดเก็บข้อมูลก็ยังเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับวัสดุที่แกร่งมาก ควรเลือกใช้อัตราการจัดเก็บข้อมูลที่สูงถึง 500 เฮิรตซ์ และสามารถใช้ค่าต่ำลงสำหรับวัสดุอื่น


About This Solution

Related Standards: ASTM D638 | ISO 527-1 | ISO 527-2 | JIS K7161
Specimen Type: สี่เหลี่ยม | ดัมเบลล์ | ด็อกโบน
Materials: พลาสติก
Type of Test: แรงดึง
Business Sector: N/A
You are viewing a static image in place of an informative flash animation. Please download Adobe® Flash Player and refresh this page to view the animation.
Interested in this Solution?
Contact Us

Related Literature:

3300 Series  -  Affordable Testing Solutions   3300 Series - Affordable Testing Solutions
5800 Series   5800 Series
5900 Series Brochure   5900 Series Brochure
Bluehill® Brochure   Bluehill® Brochure

Our Labs

Instron application labs are used for both research and development, as well as testing customer samples to assist in finding the right equipment.
Contact our Application Specialists to determine the solution that's best for you!