คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการทดสอบความแข็งแรงในการฉีกขาดของยางและอีลาสโตเมอร์ตามมาตรฐาน ASTM D624

ตัวอย่าง

เมื่อทำการทดสอบตามมาตรฐานนี้ ชิ้นงานจะถูกบิ่นหรือถูกตัดก่อน จากนั้นรอยฉีกขาดจะแพร่กระจายไปทั่วบริเวณที่เกิดความเสียหาย ซึ่งจะกลายเป็นจุดที่ความเค้นรวมตัวสูง ASTM D624 มีคำจำกัดความที่แตกต่างกันสองแบบสำหรับความแข็งแรงในการฉีกขาด โดยอิงตามประเภทของชิ้นงานที่ทดสอบ

มาตรฐานนี้มีตัวอย่างทดสอบที่ยอมรับได้ 5 ตัวอย่าง ได้แก่ ประเภท A, B, C, T และ CP เมื่อทดสอบตัวอย่างประเภท A, B หรือ C ความแข็งแรงในการฉีกขาดจะถูกกำหนดเป็นแรงสูงสุดหารด้วยความหนาของตัวอย่าง เมื่อทดสอบตัวอย่างประเภท T หรือ CP ความแข็งแรงในการฉีกขาดจะเป็นแรงเฉลี่ยหรือค่ามัธยฐานของส่วนของเส้นโค้งที่เกิดขึ้นระหว่างการฉีกขาดของตัวอย่างหารด้วยความหนาของตัวอย่าง โดยจะใช้ค่าเฉลี่ยหรือค่ามัธยฐาน ขึ้นอยู่กับประเภทของเส้นโค้งความเค้น/ความเครียดที่เกิดจากวัสดุที่ทดสอบ

การทดสอบการฉีกขาดของอีลาสโตเมอร์มีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากอีลาสโตเมอร์ส่วนใหญ่มักแตกหรือล้มเหลวในการใช้งานตามจุดประสงค์ เนื่องจากอีลาสโตเมอร์เริ่มต้นและแพร่กระจายของการฉีกขาด ตัวอย่างประเภทต่างๆ ห้าประเภทในการทดสอบ ASTM D624 มีตัวเลือกต่างๆ สำหรับรูปทรงเรขาคณิตและความเข้มข้นของความเค้นที่อาจนำไปสู่การเริ่มต้นของการฉีกขาดในการใช้งานจริง ผลลัพธ์จากการทดสอบนี้ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อวัดความแข็งแรงของการฉีกขาดของวัสดุในการใช้งาน แต่เพียงเพื่อทำความเข้าใจว่าวัสดุมีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่ระบุ

ตัวอย่างประเภท A, B, C และ T ควรเตรียมโดยใช้แม่พิมพ์ตัดตามขนาดที่ระบุในรายละเอียด ตัวอย่างประเภท CP ควรขึ้นรูป สำหรับประเภท A และ B ควรใช้อุปกรณ์หรือแม่พิมพ์ตัดเพื่อทำการตัดเล็กๆ น้อยๆ ด้วย

เนื่องจากผลลัพธ์ของการทดสอบนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นงานเป็นอย่างมาก จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องวัดชิ้นงานของคุณอย่างแม่นยำโดยใช้ไมโครมิเตอร์ตามมาตรฐาน ASTM D3767 ASTM D3767 ระบุข้อกำหนดด้านความคลาดเคลื่อนและความแม่นยำของอุปกรณ์วัดชิ้นงาน รวมถึงรูปทรงของพื้นผิวสัมผัสและแรงที่กระทำต่อชิ้นงานในระหว่างการวัด ความแม่นยำของอุปกรณ์วัดชิ้นงานมักถูกมองข้ามและอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลการทดสอบของคุณ หากต้องการเวิร์กโฟลว์ที่ราบรื่น เลือกใช้อุปกรณ์วัดชิ้นงานอัตโนมัติที่จะป้อนขนาดที่จำเป็นลงในซอฟต์แวร์ทดสอบของคุณ

ห้องสิ่งแวดล้อม

อีลาสโตเมอร์ที่ทดสอบภายใต้ ASTM D624 มักจะถูกกำหนดให้ใช้งานในอนาคตภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช่อุณหภูมิแวดล้อม เนื่องจากเงื่อนไขแวดล้อมส่งผลกระทบอย่างมากต่อความแข็งแรงในการฉีกขาดของอีลาสโตเมอร์ จึงต้องระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าเงื่อนไขการทดสอบเลียนแบบการใช้งานจริงตามจุดประสงค์ ความเร็วในการทดสอบ อุณหภูมิ ความชื้น ขนาดของชิ้นงาน และสภาวะก่อนการทดสอบ ล้วนส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัดต่อผลการทดสอบ และต้องได้รับการควบคุมเพื่อให้การทดสอบให้ข้อมูลที่มีประโยชน์ เพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบเหล่านี้จำลองการใช้งานจริงของวัสดุ ASTM D624 มักจะดำเนินการภายในห้องทดสอบสิ่งแวดล้อมที่สามารถใช้ความร้อนหรือความเย็น (LN2 หรือ CO2) ได้

ตู้ควบคุมสภาพแวดล้อม 600 series ของ Instron ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบอุณหภูมิภายในตู้ได้ตลอดระยะเวลาการทดสอบ นอกจากนี้ยังสามารถตั้งค่าเวลาและอุณหภูมิในการแช่ได้ใน Bluehill Universal เพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นงานทดสอบทั้งหมดได้รับการปรับสภาพอย่างเหมาะสมก่อนเริ่มการทดสอบ

ปริมาณงาน

สำหรับห้องปฏิบัติการที่ต้องการเพิ่มปริมาณงาน สามารถปรับเปลี่ยนการตั้งค่าระบบได้หลายอย่าง อุปกรณ์วัดตัวอย่างอัตโนมัติ และด้ามจับลมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทดสอบโดยลดปริมาณการป้อนข้อมูลด้วยมือที่ผู้ควบคุมการทดสอบต้องป้อน แม้ว่าโดยทั่วไปเวลาในการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D624 จะค่อนข้างต่ำ แต่ห้องปฏิบัติการที่ทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D412 อาจต้องการเพิ่มปริมาณตัวอย่างที่ทดสอบต่อวัน ในกรณีนี้ โครงทดสอบหลายสถานี อาจให้ปริมาณงานที่ดีที่สุด เนื่องจากผู้ควบคุมสามารถทดสอบพร้อมกันได้สูงสุด 5 ครั้ง นอกจากนี้ยังมี ระบบทดสอบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ที่ออกแบบมาเพื่อรวมการวัดตัวอย่าง การโหลดตัวอย่าง การทดสอบ และการถอดตัวอย่าง ระบบเหล่านี้สามารถทำงานได้หลายชั่วโมงโดยไม่ต้องให้ผู้ควบคุมดำเนินการใดๆ นอกจากนี้ ระบบเหล่านี้ยังช่วยลดความแปรปรวนอันเนื่องมาจากข้อผิดพลาดของมนุษย์อีกด้วย

ตัวอย่างเช่น ดูวิดีโอของระบบทดสอบอัตโนมัติ Instron AT6 ที่สามารถตอบสนองข้อกำหนดของ ASTM D624 ได้ ระบบนี้ได้รับการกำหนดค่าด้วยห้องสำหรับทดสอบตัวอย่างอีลาสโตเมอร์ในสภาวะที่ไม่ใช่อุณหภูมิแวดล้อม