ASTM D790 塑膠彎曲試驗
如何根據 ASTM D790 標準對未增強和增強塑膠進行彎曲試驗
Written By: Kayla Thackeray
Updated: January 14, 2026
ASTM D790 是否適合您？
ASTM D790 是用於測量塑膠彎曲性能的幾種標準之一。
本產品不適用於拉伸試驗。如需測定塑膠材料的拉伸性能，請參考 ASTM D638 標準。
此外，ASTM D790 不適用於應變超過 5% 而不發生斷裂或屈服的材料。對於這類材料，依照 ASTM D6272 進行的四點彎曲試驗可能更為合適。
在我們的塑膠測試知識庫中尋找其他應用方面的見解。
ASTM D790 和 ISO 178 的主要區別
雖然 ASTM D790 和 ISO 178 都測量彎曲性能，但它們之間有幾個重要的差異：
模量計算
ISO 178 要求使用撓度儀或柔度修正法來決定模量。 ASTM D790 僅建議採用此方法－模量也可以僅透過橫樑位移來計算。
試樣尺寸和測試速度
不同標準對試樣尺寸的要求有所不同，這會影響測試速度。
- ASTM D790: Preferred specimen depth = 3.2 mm
- ISO 178: Preferred specimen depth = 4 mm
由於測試速度取決於試樣深度，因此兩種標準之間的速度可能會有所不同。
測試速度選項
ASTM D790 只允許一種測試速度，而 ISO 178 允許在測量模量後採用第二種更快的測試速度。
ASTM D790 測量的是什麼？
測試速度
ASTM D790 要求的試驗速度是試樣支撐跨距、試樣深度和應變速率的函數－使用下列公式確定橫樑速率。
- R = rate of crosshead motion (mm/min)
- L = support span (mm)
- d = depth of specimen (mm)
- Z = rate of straining of the outer fiber (mm/mm/min)
外層纖維的拉伸速率（Z）：
- Procedure A: 0.01 mm/mm/min
- Procedure B: 0.1 mm/mm/min
優先採用程序 A，但如果材料在 0.05 毫米/毫米之前沒有發生斷裂，則採用程序 B。
測試技巧：Bluehill® Universal 的表達式產生器功能可讓使用者將測試速度輸入為函數而非固定數值。測試操作員輸入樣本測量值後，軟體將根據公式自動調整測試速度。
樣本尺寸和製備
ASTM D790 試樣為矩形，可由板材或薄片模壓、擠壓或切割而成。其尺寸取決於材料的厚度，標準中將厚度定義為試樣深度。
- Sheet materials < 1.6 mm thick: Dimensions: 50.8 mm x 12.7 mm; support span = 25.4 mm
- Sheet materials 1.6 mm - 3.2 mm thick: Width = 12.7 mm; support span = thickness x 16
- Sheet materials > 3.2 mm thick: Width and span proportional to thickness
- 電氣絕緣材料：尺寸依標稱厚度而變化。
- 模製材料：通常厚度為 3.2 毫米，寬度為 12.7 毫米，長度為 127 毫米；支撐跨度 = 厚度 x 16
對於高強度增強複合材料，應遵循標準的尺寸指南，以確保試樣的失效發生在外部纖維中。
樣本測量要求
必須使用符合 ASTM D5947 標準的千分尺測量試樣。為確保準確性，寬度和厚度均需測量三次，然後報告平均值。
測試技巧：Bluehill Universal 中的自動樣品測量裝置 (ASMD) 功能可簡化此流程。它支援最多兩個千分尺或其他直接連接到您電腦的測量設備。這樣，您可以自動輸入平均測量值，從而減少手動資料輸入錯誤並提高整體效率。
測試系統
進階測試系統選項
6800系列通用測試系統是更先進、更有效率的選擇，適合希望提高重複性和吞吐量的使用者。雖然該系統也可用於I型測試，但最常用於II型測試，II型測試依賴引伸計和撓度計，以便更準確地報告應變值。
ASTM D790 測試中的應變測量
ASTM D790 允許用兩種方法測量應變：
- Type 1 測試: 應變由橫樑位移計算
- Type 2 測試: 應變是用延伸計測量
For Type 2 測試時，您需要以下幾種延長計之一：
- 非接觸式影像延伸計－無需與試樣進行實體接觸或進入測試空間即可測量應變。請參閱Instron的AVE3高級影像延伸計。
- 自動接觸式延伸計－可自動吸附至預設的測量長度，並在失效前自動脫離，進而提高測量效率與一致性。請參閱 Instron 的 AutoX750 自動接觸式引伸計。
- 夾式延伸計－固定的測量長度和行程範圍因設備而異；需要手動安裝到試樣上。參見Instron的軸向夾式延伸計。
重要提示：上述每個延伸計都必須與位移計（目錄編號 2810-403）一起使用，才能進行精確的應變測量。
彎曲夾具
ASTM D790 採用三點彎曲夾具。該夾具由連接在移動橫樑上的加載鼻和帶有兩個試樣支撐（或砧座）的固定構件組成，這兩個支撐（或砧座）可以調節以適應試樣的支撐跨度。
除非另有規定，砧座和加載頭的表面應為圓柱形，半徑為 5 毫米，圓柱形構件的長度應大於試樣的寬度。
Instron 的 5 kN 三點彎曲夾具包含幾個關鍵特性，可提高測試精度：
- 支撐樑上設有刻度長度單位，用於精確定位砧座，並在使用應變裝置時輕鬆對位移計進行定心。
- 可調節的對準臂，以適應樣本的寬度。
樣本排列不一致會導致結果出現較大差異，因此必須採取適當的措施，確保每次測試的樣本排列一致。
提高產量
對於希望提高檢測效率的實驗室，可以對系統設置進行多項改進。由於 ASTM D790 測試耗時較長，因此多工位 6800 系列測試機是高通量實驗室的熱門選擇。此外，還有全自動測試系統可供選擇，這些系統整合了試樣測量、試樣加載、測試、應變測量和試樣移除等功能。這些系統無需人工干預即可連續運作數小時，有助於減少人為誤差造成的結果差異。
ASTM D790 的最新變化
ASTM D790 的最新版本於 2017 年發布。它與之前的版本 2015E2 有幾處不同：
- 根據 ASTM E2309，Type 1 測試（橫樑位移）的驗證要求從 D 級系統改為 B 級系統。
- 2 類設備（位移計和延伸計）的標準從 B 類更改為 B-2 類。
- 標準中增加了註 10 和附錄 XI，以解釋什麼是合規性校正以及如何應用它。
Plastics Testing Solutions Brochure
The Plastics Testing Solutions brochure is a 40-page, applications-focused, and standards-based brochure. Important standards such as ISO 527-1, -2, -3, ISO 11443, ISO 75, ASTM D638, Astm D3835, are covered in a detailed testing challenge and solution format. The brochure addresses the most prominent and widely-used standards in the materials testing industry for plastics. Test types such as Impact, Rheology, Thermo-Mechanical, Specimen Preparation, Mechanical Testing, Dynamic/fatigue, and Hardness are described in great detail.
6800 系列 – 万能材料试验系统
Instron 的6800 系列万能材料试验系统提供出色的精度及可靠性。 6800 系列基于正在申请专利的操作员保护架构，具有全新的智能气动控制装置和碰撞保护功能，使材料测试比以往任何时候都更简单、更智能、更安全。
Bluehill Universal 型錄
Bluehill Universal 是 Instron 的先進材料測試軟體，專為直覺式觸控互動和精簡工作流程而設計。它提供預載測試方法、快速設定的 QuickTest、強化的資料匯出功能，以及可直接與服務部門溝通的 Instron Connect。Bluehill 2 和 Bluehill 3 的使用者可輕鬆升級至最新版本，以提升效能和可用性。
2810-400 Series Flexure Fixture
The Instron® 2810 Series Flexure Fixture allows a variety of flexural tests to be performed, including determination of flexural modulus, flexural strength, and flexural yield strength.
AVE3 Advanced Video Extensometer
The AVE3 Advanced Video Extensometer offers precision strain measurement for tensile, compression, and bend tests without the need for multiple clip-on devices.
Automatic Contacting Extensometer – Model AutoX 750
The AutoX 750 is a high-resolution, long-travel automatic contacting extensometer. It can be mounted onto any electromechanical 3300, 3400, 5500, 5900, or 6800 Series tabletop or floor model system as well as LX, DX, HDX, and KPX static hydraulic testing systems. It is well suited for applications involving plastics, metals, biomedical, composites, elastomers, and more. The AutoX has a maximum travel of 750 mm and accuracy of ± 1 µm.
