ASTM D624 橡膠和彈性體撕裂強度測試權威指南
如何對硫化橡膠和熱塑性彈性體進行撕裂強度測試
ASTM D624 是用於確定硫化橡膠和熱塑性彈性體撕裂強度的常用測試方法。由於經常使用的試樣形狀，該測試有時稱為褲形、角度或新月形測試。本指南旨在向您介紹 ASTM D624 測試的基本要素，並概述所需的測試設備、軟體和試樣。但是，任何計劃進行 ASTM D624 測試的人都不應將本指南視為閱讀 完整標準的適當替代品。
測試系統
由於 ASTM D624 的橫樑行程小，可以在台式（雙柱）或單柱通用試驗系統上進行符合 ASTM D624 標準的測試。根據 ASTM D624 標準進行試驗的實驗室通常也會進行拉伸試驗，以達到 ASTM D412 的 ASTM D412 和為方便起見，通常會對兩者使用相同的測試系統。由於彈性體撕裂測試期間施加的最大力明顯低於彈性體拉伸測試期間施加的最大力，因此可以使用不同容量的力感測器。但是， 2580 系列 稱重感測器具有卓越的力範圍和精度，因此適用於大多數應用的這兩種類型的測試。Instron 的 2580 系列稱重感測器設計用於 6800 Series 測試系統。
軟體是任何測試系統的關鍵要素，可以大幅簡化測試流程。Bluehill Universal 預載了所有最常見的 ASTM 和 ISO 標準，包括 ASTM D624、ASTM D412 和 ISO 34。
夾具解決方案
用於 ASTM D624 的最佳夾具類型是提供恆定壓力的夾具，如氣動側向或自緊式滾輪夾具。這兩個夾具都可以防止在測試過程中打滑，並允許快速插入試樣。對於某些材料，可以使用基本的螺紋夾具。ASTM D624 測試的一個重要要素是在每次測試中將試樣垂直對齊並處於相同位置。由於已知撕裂試驗會產生很大的結果差異，因此盡可能多地消除變數非常重要。氣動平推夾具比其他夾具的優勢在於它們有助於對準試樣。將夾具與夾面配對以使目測對中更容易也很重要：夾面應與試樣的寬度相同。
為了正確對準試樣，請設置橫樑的初始位置，使試樣的頂部和底部邊緣與上夾具上的鉗面頂部邊緣和下夾具上的鉗面底部邊緣對齊。這將確保試樣的中心與夾具分離的中心對齊。
樣本
按照此標準進行測試時，首先對試樣進行劃痕或切割，然後撕裂通過該損傷區域傳播，該區域成為應力集中的部位。 ASTM D624 包括基於被測試樣類型的兩種不同的撕裂強度定義。
本標準描述了 5 種可接受的試樣：A、B、C、T 和 CP 型。在測試試樣類型 A、B 或 C 時，撕裂強度定義為最大力除以試樣厚度。當測試 T 型或 CP 型試樣時，撕裂強度是試樣撕裂過程中產生的曲線部分的平均力或中力除以試樣的厚度。根據被測材料生成的應力/應變曲線的類型，使用平均值或中位數。
彈性體的撕裂測試尤為重要，因為大多數彈性體在其預期應用中破裂或失效是由於撕裂的開始和擴散而造成的。 ASTM D624 測試中的五種不同的試樣類型為幾何形狀和應力集中提供了多種選擇，這些幾何形狀和應力集中可能導致在實際應用中開始撕裂。該測試的結果並不是為了量化使用中的材料的撕裂強度，而只是為了瞭解它在指定測試條件下的表現。
A、B、C 和 T 型試樣均應根據規範中的尺寸使用切割模具製備。CP 型試樣應模製。對於 A 型和 B 型，還應使用刻痕裝置或模具進行小切口。
由於該測試的結果在很大程度上取決於試樣的厚度，因此確保使用符合 ASTM D3767 的千分尺精確測量試樣至關重要。 ASTM D3767 規定了試樣測量裝置的公差和精度要求，以及接觸面的幾何形狀和測量過程中施加在試樣上的力。試樣測量設備的精度經常被忽視，並且會對測試結果產生重大影響。為了實現無縫的工作流程，請選擇自動試樣測量設備，該設備會將必要的尺寸輸入到您的測試軟體中。
環境箱
根據 ASTM D624 測試的彈性體通常註定要在非環境條件下使用。由於環境條件對彈性體的撕裂強度有很大影響，因此必須注意確保測試條件與預期的最終用途應用相似。測試速度、溫度、濕度、試樣尺寸和測試前條件都會對測試結果產生顯著影響，必須對其進行控制才能使測試產生有用的數據。為了確保這些元件類比材料的最終用途應用， ASTM D624 通常在可以使用加熱或冷卻（LN2 或 CO2）的環境室內進行。
Instron 的 600 系列 環境箱使操作者能夠在整個測試期間監控箱內的溫度。此外，可以在 Bluehill Universal 中設置均熱時間和溫度，以確保所有試樣在測試開始前都經過適當的調節。
產出量
對於希望提高產出的實驗室，可以對系統設置進行一些修改。 自動試樣測量設備和 氣動夾具都通過減少測試作員所需的手動輸入量來提高測試效率。儘管 ASTM D624 的測試時間通常很短，但同時按照 ASTM D412 進行測試的實驗室可能希望增加每天測試的試樣量。在這種情況下， 多平台測試框架 可以提供最佳輸送量，因為作員最多可以同時運行五個測試。還提供 全自動測試系統 ，其設計包括試樣測量、試樣載入、測試和移除。這些系統可以運行數小時，無需任何作員干預。此外，這些系統還有助於減少由於人為錯誤而導致的可變性。
例如，請觀看此影片，瞭解能夠滿足 ASTM D624 要求的 Instron AT6 自動測試系統。該系統配置了一個箱體，用於在非環境條件下測試彈性體試樣。
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。
3119-600 Series Environmental Chambers
The 3119-600 Series Environmental Chamber allows labs to perform safe and efficient testing at a wide range of non-ambient temperatures.
2713-002, 004 Series Self-tightening Roller Grips
The self-tightening grips are primarily designed for the precision testing of elastomeric and other flexible materials exhibiting a large reduction in cross-section area under load. Temperature range: -20 °C to 150 °C (-4 °F to 300 °F)
