What is the ISO equivalent of ASTM D638?

While ISO 527-2 is similar to ASTM D638 — both measure the tensile properties of plastics — they are not technically equivalent due to differences in specimen dimensions, test speeds, and specific procedural requirements. Manufacturers often choose the appropriate standard based on regional preferences and customer requirements. ASTM D638 is common in North America, ISO 527-2 is widely used in Europe and Asia, and manufacturers in China commonly test to both.

How do the results from ASTM D638 compare with those from ISO 527-2 and what differences should I be aware of?

While ASTM D638 and ISO 527-2 produce similar results, their terminology and calculation methods differ in important ways. ASTM refers to “% elongation” at break or yield, whereas ISO uses the term “strain.” A more significant distinction lies in the modulus calculation: ISO 527-2 requires modulus to be measured between 0.05% and 0.25% strain. ASTM D638 calculates modulus using the linear portion of the stress-strain curve, dividing strain by the corresponding stress. Additionally, ISO 527-2 allows the use of two test speeds to reduce test time for high-elongation plastics. This change in crosshead rate can influence break properties, so it’s an important detail to consider when comparing data from ASTM D638 and ISO 527-2.

Why is nominal strain required for elongation after yield?

Because necking causes non-homogeneous deformation, crosshead displacement (nominal strain) reliably captures overall specimen elongation.

What extensometer class is required for ASTM D638?

Extensometers for modulus measurement must comply with ASTM E83 Class B-2 for accuracy in strain measurement.

Can ASTM D638 be used for plastics that are conditioned (aged) or exposed to non-ambient environments (e.g., high temperature, humidity)?

Yes. ASTM D638 can be used to test plastics that have been conditioned or exposed to non‑ambient environments, including elevated temperatures. In fact, testing at higher temperatures is quite common, as it helps manufacturers understand how materials will perform under real‑world service conditions. The only requirement is that all conditioning procedures and test environments must be fully documented in the test report to ensure clarity and compliance.

What are common sources of error or non-compliance when performing an ASTM D638 tensile test and how can they be mitigated?

A common error with ASTM D638 is reporting nominal strain after the material has yielded. To avoid this, the extensometer must be removed when the specimen reaches its yield point. ASTM D638 also mandates correcting for the “toe region” of the stress-strain curve to obtain correct values for results, i.e., modulus, strain, and offset yield point, by extrapolating the corrected zero point on the strain or extension axis. Another frequent source of error is improper specimen alignment in the grips. Misalignment can affect repeatability and overall test validity. You can improve both consistency and compliance by: Using specimen alignment devices Selecting grips designed to automatically center the specimen Visually checking alignment before each test These simple steps help ensure more accurate results and adherence to ASTM D638 requirements.

What versions of ASTM D638 are currently in use and how do I tell if my lab is up to date?

ASTM D638 was last updated in 2022. To ensure you are using the current version of the standard, review the official ASTM D638 documentation on ASTM’s website.

When should I use ASTM D882 instead of D638?

Use ASTM D882 for thin films or sheeting less than 1 mm thickness; D638 applies to rigid or semi-rigid plastics between 1 – 14 mm thick.

What is the difference between ASTM D638 and D412?

The primary difference between ASTM D412 and D638 is the type of materials they are designed to evaluate under tensile loading. ASTM D638 is used for testing rigid and semi-rigid plastics, while ASTM D412 focuses on elastomeric materials. ASTM D412 does not require the use of an extensometer — the system’s crosshead travel is sufficient to meet the standard’s strain-measurement requirements. Elastomers exhibit a much larger elastic region than plastics, often necessitating a taller testing frame to accommodate their high elongation. They also tend to fail at significantly lower loads compared to most rigid and semi‑rigid plastics.

What is the difference between ASTM D638 and D1708?

ASTM D1708 is the determination of tensile properties of microtensile specimens. It uses the same testing criteria as ASTM D638 but does not require a modulus calculation and prefers the use of Type V geometry.

What is the difference between ASTM D638 and D3039?

ASTM D638 ASTM D3039 Materials ASTM D638 outlines procedures for measuring the tensile properties of both unreinforced and reinforced plastics. Materials reinforced with high‑modulus fibers, however, should instead follow ASTM D3039. Plastics tested under ASTM D638 are generally assumed to behave isotropically, meaning their properties are nearly uniform in all directions. ASTM D3039 describes methods for determining the in‑plane tensile behavior of polymer matrix composites reinforced with continuous or discontinuous high‑modulus fibers. Because continuous‑fiber composites tend to be highly anisotropic, their properties can vary significantly with direction. Specimens ASTM D638 test specimens feature a narrow gauge section with wider ends to accommodate gripping. These specimens are most commonly produced by an injection‑molding process. ASTM D3039 specimens are rectangular and flat, a design that helps minimize shear-related grip failures. Bonded or friction tabs are often used — especially for unidirectional materials — to prevent grip damage to the fibers and avoid premature failure. Specimens are usually fabricated by cutting panels or laminates using a diamond saw. Strain Measurement ASTM D638 requires the use of an extensometer meeting ASTM E83 Class B‑2 for modulus and low‑extension (<20%) measurements. For high‑elongation materials, crosshead displacement may be used to determine nominal strain. ASTM D3039 permits either an extensometer compliant with ASTM E83 Class B‑1 or strain gauges following ASTM E251. Since most composite materials fail below roughly 5% strain, these measurement devices typically do not need large travel ranges. Calculations ASTM D638 includes formulas for determining: tensile strength stress at break nominal strain at break Young’s modulus elongation at yield Poisson’s ratio (optional) ASTM D3039 provides calculations for: tensile strength tensile strain chord modulus transition strain (for materials exhibiting bilinear behavior) Poisson’s ratio (optional)

What does ASTM D638 measure?

Tensile properties of rigid and semi-rigid plastics, including tensile strength, modulus, percent elongation, and Poisson’s ratio.

ASTM » ASTM D638 Zugfestigkeitseigenschaften von Kunststoffen

ASTM D638 Zugfestigkeitseigenschaften von Kunststoffen

Ein vollständiger Leitfaden zur Durchführung einer Zugfestigkeitsprüfung an Kunststoffen gemäß ASTM D638

| Instron Kunststoff-Zugprüfung nach ASTM D638 mit pneumatischen Spannzeugen

Verfasst von: Sammi Sawdey

Redigiert von: Nick Erickson

Geprüft von: Frank Lio

Aktualisiert: 11. März 2026

ASTM D638 ist eine der am weitesten verbreiteten Prüfnormen zur Bewertung der Zugfestigkeitseigenschaften von sowohl verstärkten als auch unverstärkten Kunststoffen. Sie bietet Herstellern und Werkstoffingenieuren eine zuverlässige Methodik zur Beurteilung der mechanischen Leistung und zur Sicherstellung der Produktqualität. Da der weltweite Kunststoffverbrauch weiter wächst, ist das Verständnis von Zugfestigkeit, Dehnung und Modul unerlässlich für die Auswahl der richtigen Materialien und die Einhaltung von Industriespezifikationen.

Dieser umfassende Leitfaden erläutert die in ASTM D638 definierten Schlüsselmessungen und Berechnungen, vergleicht die Methode mit verwandten Zugprüfnormen, beschreibt Probenarten und Vorbereitungsanforderungen und skizziert die Prüfausrüstung – von Spannzeugen und Extensometern bis hin zu vollautomatischen Systemen –, die für genaue, wiederholbare Ergebnisse erforderlich ist. Er enthält auch Antworten auf häufig gestellte Fragen, um Anwendern die sichere Durchführung von ASTM D638 Prüfungen zu erleichtern.

Weitere Einblicke in andere Anwendungen finden Sie in unserer Wissensdatenbank für Kunststoffprüfungen.

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Schlüsselmessungen in ASTM D638

Gemäß ASTM D638 wird eine Zugkraft mit einer Universalprüfmaschine – bei Prüfgeschwindigkeiten von 1 bis 500 mm/min – aufgebracht, bis die Probe nachgibt oder bricht.

Streckgrenze ist definiert als der Punkt, an dem das Material vom Bereich der elastischen Verformung in die plastische Verformung übergeht. Mit anderen Worten, der Punkt, an dem sich das Material unter Belastung dauerhaft zu verformen beginnt.

Während ASTM D638 eine Reihe von Zugfestigkeitseigenschaften abdeckt, werden typischerweise die folgenden berichtet:

Zugfestigkeit – Die maximale Spannung, die das Material erreicht.
Elastizitätsmodul – Ein Maß für die Steifigkeit, das widerspiegelt, wie stark sich ein Material als Reaktion auf Belastung vor dem Nachgeben verformt.
Dehnung – Die Änderung der Messlänge in Bezug auf die ursprüngliche Messlänge bis zum Nachgeben der Probe; ein höherer Wert deutet auf eine größere Duktilität hin.
Nominale Dehnung – Die Änderung des Spannzeugabstands in Bezug auf den ursprünglichen Spannzeugabstand. Die nominale Dehnung wird angegeben, wenn ein Material bis zum Bruch nachgibt.
Poissonzahl – Diese optionale Berechnung zeigt die Beziehung zwischen axialer und transversaler Dehnung.

Ist ASTM D638 die richtige Norm für Ihr Material?

Die Auswahl der richtigen Norm hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich Probenart, Dicke und Endanforderungen. ASTM D638 gilt für starre Kunststoffproben mit einer Dicke zwischen 1 und 14 mm. Wenn Ihre Probe eine dünne Folie oder ein Film von weniger als 1 mm ist, sollten Sie ASTM D882 in Betracht ziehen.

ASTM D638 vs. ISO 527-2
Obwohl ASTM D638 ähnliche Ergebnisse wie ISO 527-2 liefert, sind sie aufgrund von Unterschieden in Abmessungen und Prüfanforderungen technisch nicht äquivalent.

Es gibt einige regionale Präferenzen, welche Norm üblicherweise verwendet wird:

Nordamerika: ASTM D638
Europa: ISO 527-2
China: Beide Normen sind weit verbreitet

Vorkonfigurierte Methoden-Vorlagen für ASTM D638, ISO 527-2 und andere Kunststoffprüfnormen sind im Anwendungsmodul von Bluehill^® Universal verfügbar – so können Sie die Methode unverändert verwenden oder anpassen.

Probentypen

Es gibt fünf Probenarten für ASTM D638, jede mit ihren eigenen Abmessungen, abhängig von der Probendicke, der verfügbaren Materialmenge und/oder dem Verhalten unter Prüfung.

Typ I: Wird typischerweise gewählt, wenn ausreichend Material vorhanden ist; dies wird von der Norm bevorzugt.
Typ II: Empfohlen, wenn das Material im schmalen Messbereich bei Prüfung mit Typ-I-Abmessungen nicht versagt.
Typ III: Erforderlich für alle Materialien, die dicker als 7 mm und bis zu (aber nicht über) 14 mm sind.
Typ IV: Wird verwendet, wenn direkte Vergleiche zwischen Materialien mit unterschiedlichen Steifigkeitseigenschaften (z. B. nicht-starr vs. halb-starr) erforderlich sind.
Typ V: Wird gewählt, wenn die Materialversorgung begrenzt oder kostenintensiv ist. Er kann auch verwendet werden, wenn eine große Anzahl von Proben in einem begrenzten Arbeitsbereich vorbereitet wird, z. B. während Umweltprüfungen.

Probenabmessungen

	Typ I	Typ II	Typ III	Typ IV	Typ V
Dicke (mm)	≤ 7	≤ 7	7 - 14	≤ 4	≤ 4
Gesamtbreite (mm)	19	19	29	19	9.53
Messbreite – Reduzierter Bereich (mm)	13	6	19	6	3.18
Gesamtlänge (mm)	165	183	246	115	63.5
Länge – Reduzierter Bereich (mm)	57	57	57	33	9.53
Messlänge (mm)	50	50	50	25	7.62

Eine vollständige Liste der erforderlichen Abmessungen finden Sie in der Norm: ASTM D638.

Probenvorbereitung

Flache Proben werden üblicherweise geformt, gestanzt oder zu einer Hundeknochenform (Hantelform) bearbeitet. Diese Geometrie stellt sicher, dass der Bruch im Messbereich und nicht in den Klemmbereichen auftritt. ASTM D638 erlaubt auch die Prüfung von starren Rohren und Stäben – diese müssen zu einer Hundeknochenform bearbeitet werden, um den Bruch zentral zu konzentrieren und eine gleichmäßige Spannungsverteilung zu gewährleisten.

Probenmessung

Die Breite und Dicke der Proben muss vor der Prüfung gemäß ASTM D5947 (Standardprüfverfahren für physikalische Abmessungen von festen Kunststoffproben) gemessen werden – die meisten Mikrometer sind für diesen Zweck geeignet. Die Breiten- und Dickenmessungen müssen in der Mitte des Materials und innerhalb von 5 mm von jedem Ende der Messlänge vorgenommen werden.

Gestanzte oder bearbeitete Proben müssen einzeln gemessen werden.

Bei spritzgegossenen Proben können Sie eine einzelne Probe aus einer Charge messen, wenn nachgewiesen ist, dass die Variation in der Probencharge weniger als 1 % beträgt. Spritzgegossene Proben haben oft einen Entformungsschräge, anstatt perfekt quadratisch zu sein. In diesem Fall sollten die Breitenmessungen in der Mitte des Entformungsschräge vorgenommen werden, um die Konsistenz zu gewährleisten.

Um die Spannung (anstatt nur die Kraft) in der Prüfsoftware anzuzeigen, wird die Querschnittsfläche benötigt.

$S p a n n u = \frac{K r a f t}{Q u e r s - s e c t i o n a l A r e a}$

Automatisches Messgerät für Proben

Effizienz-Tipp:

Nutzen Sie die Funktion Automatische Probenmessvorrichtung von Bluehill Universal, um bis zu zwei Mikrometer oder ähnliche Messgeräte anzuschließen. Wenn aktiviert, werden die Messungen direkt vom Gerät erfasst und automatisch in die Software eingegeben – dies eliminiert die manuelle Eingabe, reduziert Fehler und verbessert den Durchsatz.

Probenjustierung

Eine korrekte Ausrichtung ist für Genauigkeit und Wiederholbarkeit unerlässlich. Eine Fehlausrichtung kann zu erheblichen Abweichungen in den Testergebnissen führen.

Proben sollten senkrecht zu den Backenflächen ohne Neigung geladen werden und Folgendes verwenden:

Backenflächen, die annähernd die gleiche Breite wie die Probe haben, um eine einfache visuelle Ausrichtung zu ermöglichen.
Spannzeuge, die die Probe in der Mitte des Kraftflusses ausrichten – pneumatische Seitenaktions- und Keilspannzeuge werden empfohlen.
Eine Probenjustiervorrichtung, die am Spannzeugkörper montiert ist. Dieser verstellbare Anschlag sorgt für eine konsistente, wiederholbare Platzierung über mehrere Tests hinweg.

| Instron Probenjustiervorrichtung an pneumatischen Seitenaktions-Zugspannzeugen

Probenjustiervorrichtungen an pneumatischen Seitenaktions-Spannzeugen

Unerwünschte Vorkräfte handhaben

Wenn Spannzeuge die Probe anfänglich klemmen, können Druckkräfte entstehen. Werden diese nicht richtig gehandhabt, können sie die Ergebnisse verfälschen oder das Material vor der Prüfung sogar beschädigen.

Wir empfehlen Folgendes, um unerwünschte Vorkräfte zu adressieren:

Diese Kräfte nach dem Einlegen der Probe nicht ausgleichen/nullen; dies führt zu einem Offset in den Ergebnissen.
Konfigurieren Sie Bluehill Universal so, dass Kräfte über Proben hinweg normalisiert und Spiel/Druckkraft entfernt werden, um konsistente Baselines zu gewährleisten.
Aktivieren Sie bei Instron 6800 Series Universalprüfmaschinen den Probenschutz, um Schäden an der Probe während der Einrichtung zu vermeiden. Wenn aktiv, passt er die Traversenposition automatisch an, um unerwünschte Kräfte unter einem definierten Grenzwert zu halten, bevor die Betriebsgrenzen festgelegt werden.

Berechnungen und Ergebnisse

Berichterstattung über nominale Dehnung vs. Extensometer-Dehnung

Bei der Präsentation von Testergebnissen ist es wichtig sicherzustellen, dass Begriffe für die Einhaltung der Norm und die Vergleichbarkeit zwischen Laboren richtig definiert sind. Ein häufiger Fehler bei der Berichterstattung für ASTM D638 ist die Verwendung der Extensometer-Dehnung, wo die nominale Dehnung erforderlich ist.

Die nominale Dehnung ist nach ASTM D638 als die aus der Traversenverschiebung gemessene Dehnung definiert, nicht aus dem Extensometer. Warum? Kunststoffe verformen sich oft nicht homogen. Die Dehnung kann sich in einem kleinen Bereich aufgrund von Einschnürung konzentrieren.

Für Materialien, die einschnüren oder einen Streckpunkt aufweisen, kann die prozentuale Bruchdehnung nicht über das Extensometer angegeben werden, da die Einschnürung außerhalb der Messlänge des Extensometers auftreten kann. Daher muss die nominale Dehnung verwendet werden, um die prozentuale Dehnung nach dem Nachgeben anzugeben.

Die Verwendung eines Extensometers für die Bruchdehnung ist nur zulässig, wenn die Dehnung homogen ist und das Material keine Einschnürung oder Nachgeben aufweist.

Modul

Unterschiedliche Materialverhaltensweisen erfordern unterschiedliche Modulberechnungen, um den elastischen Teil des Tests genau zu erfassen. Die meisten modernen Prüfsoftwares ermöglichen die Anpassung dieser Berechnungen – das Verständnis der Berechnungsmethode ist entscheidend für konsistente Ergebnisse.

Gängige Ansätze umfassen:

Sekantenmodul – Eine Linie, die von Null zu einem benutzerdefinierten Punkt auf der Spannungs-Dehnungs-Kurve gezogen wird; nützlich, wenn das Material keinen echten linearen Bereich aufweist.
Young-Modul – Der gebräuchlichste Ansatz, der eine Steigung über mehrere Bereiche bestimmt und die steilste Steigung mittels Kleinste-Quadrate-Anpassung angibt.

Die Bluehill Universal Software enthält ein automatisches Berechnungstool für den Young-Modul, oder Benutzer können eine bestimmte Anzahl von Bereichen definieren.

Beispiel Sekantenmodul-Diagramm

Empfohlene Prüfausrüstung für ASTM D638

Prüfsystem

Die Prüfung gemäß ASTM D638 wird an einer Universalprüfmaschine, wie der Instron 6800 Series, durchgeführt. Die typische Systemkapazität hängt von den erwarteten Spitzenlasten ab:

Für die meisten Kunststoffe ist ein Prüfsystem mit einer Kraftkapazität von 5 kN oder 10 kN (1.124 lbf oder 2.248 lbf) in der Regel ausreichend.
Für hochfeste, verstärkte Kunststoffe kann ein Prüfsystem mit einer Kraftkapazität von 30 kN oder 50 kN (6.744 lbf oder 11.240 lbf) erforderlich sein.

Für nicht-Umgebungsprüfungen kann eine Klimakammer mit einem angepassten Kraftfluss zur Konfiguration hinzugefügt werden.

Zugspannbacken

Sicherer, konsistenter Klemmdruck hilft, ein Verrutschen zu verhindern – ein häufiges Problem bei Kunststoffen, die unter Spannung dünner werden.

Pneumatische Seitenaktions-Spannzeuge mit gezahnten Backen werden für starre Kunststoffe empfohlen. Ihr pneumatisches Design gewährleistet eine konstante Klemmkraft, auch wenn das Material während der Prüfung dünner wird.
Für Kräfte über 10 kN werden manuelle Keilspannzeuge mit gezahnten Backen empfohlen, die eine robuste Klemmung und ein selbstspannendes Design bieten, das die Probe beim Ziehen unter Spannung sicher hält.

Pneumatisches Seitenaktions-Spannzeug

Manuelles Keilspannzeug

Extensometer

Der Elastizitätsmodul ist eine der wichtigsten berechneten Eigenschaften der ASTM D638. Um den Modul genau zu erfassen, benötigen Sie ein geeignetes Dehnungsmessgerät.

Extensometer-Empfehlungen für ASTM D638 hängen von der Materialdehnung, den Durchsatzzielen, den Berechnungsanforderungen und davon ab, ob Sie bei hoher oder niedriger Temperatur testen müssen.

Clip-on-Extensometer

Ein Clip-on-Extensometer ist ein Gerät mit fester Messlänge, das vor dem Test manuell angebracht und beim Nachgeben oder kurz vor dem Bruch entfernt wird. Um die Poissonzahl zu messen, kann ein transversales Clip-on-Extensometer hinzugefügt werden, um die Breitenänderung im elastischen Bereich zu erfassen. Ein biaxiales Clip-on-Extensometer kann auch verwendet werden, um axiale und transversale Dehnung gleichzeitig aufzuzeichnen.

| Instron AutoX750 Automatisches Kontaktextensometer

Automatische Kontaktextensometer

Ein automatisches Kontaktextensometer wird ohne Bedienereingriff an der Probe befestigt und wieder entfernt, wodurch es sich gut für Labore mit hohem Durchsatz eignet, da es die manuelle Handhabung und Platzierungsvariabilität reduziert. Es unterstützt mehrere Messlängen, um unterschiedliche Probengrößen und Prüfnormen zu berücksichtigen. Das AutoX750 kann für rein axiale Messungen und das AutoXBiax für biaxiale Messungen verwendet werden.

| Instron AVE3 Hochentwickelter Video-Extensometer

Berührungslose Video-Extensometer

Ein berührungsloses Video-Extensometer ist in der Lage, Moduldaten zu erfassen und ist besonders nützlich für nicht-Umgebungsprüfungen mit Klimakammern, einschließlich Heiz- und Kühlszenarien. Da es außerhalb der Temperaturkammer montiert wird, vermeidet es die Temperaturschwankungen, die beim Öffnen der Kammer während der Prüfung auftreten. Ein Beispiel für diesen Extensometertyp ist das Instron AVE3 Advanced Video Extensometer.

Automatisierung für hohe Durchsatzanforderungen

Labore mit hohem Prüfvolumen sollten Automatisierung in Betracht ziehen, um Arbeitsabläufe zu beschleunigen und den Durchsatz zu erhöhen. Diese Lösungen reichen von halbautomatischen Upgrades bis hin zu vollautomatischen Prüfsystemen.

Vollautomatische Systeme – wie Instrons AT3 mit 3 Bewegungsachsen oder der AT6 mit 6-Achsen-Roboterkonfiguration – können Probenmessung, Probenmarkierung, Materialhandhabung, Prüfung, Dehnungsmessung und Probenentnahme integrieren. Einige Konfigurationen können Hunderte von Proben ohne Bedienereingriff verarbeiten.

Vorteile umfassen:

Reduzierte Variabilität durch menschliche Fehler
Verlängerung der Prüfzeiten über das Schichtende hinaus, wodurch die tägliche Probenzahl erhöht wird
Konsistentere Platzierung, Ausrichtung und Zeitplanung bei großen Chargen
Bediener können sich auf andere wertschöpfende Aufgaben konzentrieren und zeitaufwändige, repetitive Aufgaben der Automatisierung überlassen

Häufig gestellte Fragen

Was ist das ISO-Äquivalent von ASTM D638?

Obwohl ISO 527-2 der ASTM D638 ähnlich ist – beide messen die Zugfestigkeitseigenschaften von Kunststoffen –, sind sie aufgrund von Unterschieden in den Probenabmessungen, Prüfgeschwindigkeiten und spezifischen Verfahrensanforderungen technisch nicht äquivalent.

Hersteller wählen die geeignete Norm oft basierend auf regionalen Präferenzen und Kundenanforderungen. ASTM D638 ist in Nordamerika verbreitet, ISO 527-2 wird in Europa und Asien weit verwendet, und Hersteller in China prüfen üblicherweise nach beiden Normen.

Wie vergleichen sich die Ergebnisse von ASTM D638 mit denen von ISO 527-2 und welche Unterschiede sollte ich beachten?

Während ASTM D638 und ISO 527-2 ähnliche Ergebnisse liefern, unterscheiden sich ihre Terminologie und Berechnungsmethoden in wichtigen Punkten. ASTM bezieht sich auf „% Dehnung“ bei Bruch oder Streckgrenze, während ISO den Begriff „Dehnung“ verwendet.

Ein signifikanterer Unterschied liegt in der Modulberechnung:

ISO 527-2 erfordert, dass der Modul zwischen 0,05 % und 0,25 % Dehnung gemessen wird.
ASTM D638 berechnet den Modul unter Verwendung des linearen Teils der Spannungs-Dehnungs-Kurve, indem die Dehnung durch die entsprechende Spannung geteilt wird.

Zusätzlich erlaubt ISO 527-2 die Verwendung von zwei Prüfgeschwindigkeiten, um die Prüfzeit für hochdehnende Kunststoffe zu reduzieren. Diese Änderung der Traversengeschwindigkeit kann die Brucheigenschaften beeinflussen, daher ist dies ein wichtiges Detail, das beim Vergleich von Daten aus ASTM D638 und ISO 527-2 berücksichtigt werden muss.

Warum ist die nominale Dehnung für die Dehnung nach dem Nachgeben erforderlich?

Welche Extensometerklasse ist für ASTM D638 erforderlich?

Kann ASTM D638 für Kunststoffe verwendet werden, die konditioniert (gealtert) oder nicht-Umgebungsbedingungen (z. B. hohe Temperatur, Feuchtigkeit) ausgesetzt wurden?

Ja. ASTM D638 kann verwendet werden, um Kunststoffe zu testen, die konditioniert oder nicht-Umgebungsbedingungen, einschließlich erhöhter Temperaturen, ausgesetzt wurden. Tatsächlich ist das Testen bei höheren Temperaturen recht üblich, da es Herstellern hilft zu verstehen, wie Materialien unter realen Einsatzbedingungen funktionieren werden.

Die einzige Anforderung ist, dass alle Konditionierungsverfahren und Prüfumgebungen im Prüfbericht vollständig dokumentiert werden müssen, um Klarheit und Konformität zu gewährleisten.

Was sind häufige Fehlerquellen oder Nichteinhaltungen bei der Durchführung einer ASTM D638 Zugprüfung und wie können sie gemindert werden?

Ein häufiger Fehler bei ASTM D638 ist die Angabe der nominalen Dehnung, nachdem das Material nachgegeben hat. Um dies zu vermeiden, muss das Extensometer entfernt werden, wenn die Probe ihren Streckpunkt erreicht.

ASTM D638 schreibt außerdem vor, die „Toe-Region“ der Spannungs-Dehnungs-Kurve zu korrigieren, um korrekte Werte für die Ergebnisse, d. h. Modul, Dehnung und Offset-Streckgrenze, zu erhalten, indem der korrigierte Nullpunkt auf der Dehnungs- oder Verlängerungsachse extrapoliert wird.

Eine weitere häufige Fehlerquelle ist die unsachgemäße Ausrichtung der Probe in den Spannzeugen. Eine Fehlausrichtung kann die Wiederholbarkeit und die allgemeine Testgültigkeit beeinträchtigen. Sie können sowohl die Konsistenz als auch die Konformität verbessern, indem Sie:

Probenjustiervorrichtungen verwenden
Spannzeuge wählen, die die Probe automatisch zentrieren
Die Ausrichtung vor jedem Test visuell überprüfen

Diese einfachen Schritte tragen dazu bei, genauere Ergebnisse und die Einhaltung der ASTM D638 Anforderungen zu gewährleisten.

Welche Versionen von ASTM D638 sind derzeit in Gebrauch und wie erkenne ich, ob mein Labor auf dem neuesten Stand ist?

Wann sollte ich ASTM D882 anstelle von D638 verwenden?

Was ist der Unterschied zwischen ASTM D638 und D412?

Der Hauptunterschied zwischen ASTM D412 und D638 liegt in der Art der Materialien, die sie unter Zugbelastung bewerten sollen. ASTM D638 wird für die Prüfung von starren und halbstarren Kunststoffen verwendet, während ASTM D412 sich auf elastomere Materialien konzentriert.

ASTM D412 erfordert nicht die Verwendung eines Extensometers – der Traversenweg des Systems ist ausreichend, um die Dehnungsmessanforderungen der Norm zu erfüllen. Elastomere weisen einen viel größeren elastischen Bereich auf als Kunststoffe, was oft einen höheren Prüfrahmen erfordert, um ihre hohe Dehnung aufzunehmen. Sie neigen auch dazu, bei deutlich geringeren Lasten zu versagen als die meisten starren und halbstarren Kunststoffe.

Was ist der Unterschied zwischen ASTM D638 und D1708?

Was ist der Unterschied zwischen ASTM D638 und D3039?

	ASTM D638	ASTM D3039
Materialien	ASTM D638 beschreibt Verfahren zur Messung der Zugfestigkeitseigenschaften von unverstärkten und verstärkten Kunststoffen. Materialien, die mit hochmodularen Fasern verstärkt sind, sollten jedoch stattdessen ASTM D3039 folgen. Kunststoffe, die nach ASTM D638 geprüft werden, verhalten sich im Allgemeinen als isotrop, d.h. ihre Eigenschaften sind in allen Richtungen nahezu gleich.	ASTM D3039 beschreibt Methoden zur Bestimmung des ebenen Zugverhaltens von Polymer-Matrix-Verbundwerkstoffen, die mit kontinuierlichen oder diskontinuierlichen hochmodularen Fasern verstärkt sind. Da Endlosfaserverbundwerkstoffe tendenziell stark anisotrop sind, können ihre Eigenschaften je nach Richtung erheblich variieren.
Proben	ASTM D638 Prüfproben weisen einen schmalen Messbereich mit breiteren Enden auf, um die Klemmung zu ermöglichen. Diese Proben werden am häufigsten durch Spritzguss hergestellt.	ASTM D3039 Proben sind rechteckig und flach, ein Design, das hilft, scherbedingte Klemmfehler zu minimieren. Verklebte oder Reibungsfahnen werden oft verwendet – insbesondere bei unidirektionalen Materialien –, um Klemmschäden an den Fasern zu verhindern und vorzeitiges Versagen zu vermeiden. Proben werden üblicherweise durch Schneiden von Platten oder Laminaten mit einer Diamantsäge hergestellt.
Dehnungsmessung	ASTM D638 erfordert die Verwendung eines Extensometers, das ASTM E83 Klasse B-2 für Modul- und geringe Dehnungsmessungen (<20 %) erfüllt. Für hochdehnende Materialien kann die Traversenverschiebung zur Bestimmung der nominalen Dehnung verwendet werden.	ASTM D3039 erlaubt entweder ein Extensometer, das ASTM E83 Klasse B-1 erfüllt, oder Dehnungsmessstreifen gemäß ASTM E251. Da die meisten Verbundwerkstoffe unterhalb von etwa 5 % Dehnung versagen, benötigen diese Messgeräte typischerweise keine großen Messbereiche.
Berechnungen	ASTM D638 enthält Formeln zur Bestimmung von: Zugfestigkeit Spannung beim Bruch nominaler Dehnung bei Bruch Young-Modul Dehnung bei Streckgrenze Poissonzahl (optional)	ASTM D3039 bietet Berechnungen für: Zugfestigkeit Zugdehnung Sehnenmodul Übergangsdehnung (für Materialien mit bilinearer Verhaltensweise) Poissonzahl (optional)

Was misst ASTM D638?

Schlussbemerkung

Dieser Leitfaden bietet einen Überblick über die wichtigsten Elemente eines ASTM D638 Tests, ersetzt jedoch nicht die offizielle Norm. Jeder, der diesen Test durchführen möchte, sollte die vollständige Norm für umfassende Anweisungen und Konformitätsanforderungen konsultieren.

Über den Autor

Sammi Sawdey

Sammi Sawdey ist Senior Applications Engineer bei Instron und spezialisiert auf Kunststoffprüfung und Materialcharakterisierung. Mit umfassendem Fachwissen in statischen Prüfmethoden berät sie Kunden aus einer Vielzahl von Branchen, wie sie ihre Prüfsysteme für Genauigkeit, Effizienz und Konformität optimieren können. Sammis Rolle erfordert eine kontinuierliche Auseinandersetzung mit den neuesten ASTM- und ISO-Normen, aufkommenden Branchentrends und Best Practices, wodurch sie Kunden zu qualitativ hochwertigen, zuverlässigen Prüfergebnissen führen kann.

Ressourcen

| Instron Instron Broschüre Kunststoffprüfung