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ISO 527-3 薄膜和片材的拉伸特性

| Instron ISO 527-3 薄膜和片材的拉伸特性

作者:Dan Caesar

ISO 527-3 是一種國際標準,用於測定塑膠薄膜或片材的拉伸特性。 塑膠薄膜廣泛應用於包裝產業,並作為更複雜產品的組件,例如電動車電池。此標準報告的材料特性為 抗拉強度降伏點應變

薄膜或片材定義為厚度小於 1 毫米的塑膠測試試片。厚度大於 1 毫米的塑膠應根據ISO 527-2進行測試。與 ISO 527-3 等效的 ASTM 標準是ASTM D882



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電動車電池的隔離膜測試

隔離膜用於電動車電池生產中,以分離鋰離子電池及其他液態電解質電池中的陽極和陰極。這些薄膜需求量大,對產品安全至關重要。由於電動車電池專用的測試標準尚未建立,ISO 527-3 通常被用作表徵其摩擦特性的代理標準。隔離膜最常用的材料是聚烯烴,這是一種聚合物薄膜,其強度足以承受組裝過程中的捲繞操作,以及由於大量使用導致鋰在陽極上鍍層不均。更安全、更堅固的隔離材料能更有效地防止陽極和陰極之間的接觸,而更薄的材料則有助於減輕每個電池的重量並提高能量密度。

請造訪我們的電動車電池測試內容中心,深入了解電池測試。

推薦的測試設備

由於薄膜試片在相對較低的力下斷裂,ISO 527-3 測試通常在單柱萬能試驗機上進行。然而,由於許多薄膜試片在斷裂時表現出高伸長率,因此可能需要加高型單柱機架或雙柱機架才能測試至斷裂。Instron 的34006800系列包含多種適用於薄膜測試的測試機架,其中 6800 Series 為那些希望最大限度地提高重複性和產量的人提供了許多進階功能。

ISO 527-3 測試設定
6800 系列萬用測試系統
Bluehill Universal 軟體
2580 系列荷重元
氣動側向動作夾具

ISO 527-3 測試設定

夾持解決方案

由於薄膜試樣具有柔軟且精細的特性,試樣夾持可能是一項挑戰。氣動側向動作夾具是理想的解決方案,因為其可提供可調式進氣壓力,確保試樣在整個測試過程中都能被充分夾緊。搭配 Smart-Close Air Kit 使用氣動夾具時,操作人員可在 Bluehill® Universal 測試方法中設定進氣夾持壓力,無需再於氣源調壓器上手動調整壓力。Smart-Close Air Kit 不僅可提升氣動夾具使用的安全性,亦可讓測試更有效率且更具重複性。

閱讀我們關於薄膜測試的白皮書:

 

對於尋求 ISO 527-3 測試非氣動解決方案的人,Instron 推薦自緊式滾輪夾具。不推薦手動螺桿夾具用於薄膜測試,因為它們對夾持壓力造成的變異性會對結果的重複性產生負面影響,並導致夾持不當(夾具斷裂或滑動)的頻率更高。

1 kN 型號 | 2712-041

1 kN 型號 | 2713-007

樣品對齊

薄膜和箔片的拉伸測試比剛性試片的測試帶來更多挑戰。電動車電池製造中使用的大多數薄膜和箔片厚度不超過 15 微米,這使得它們在試片插入過程中極易損壞。正確對齊如此精細的試片是許多測試實驗室的主要痛點,因此推薦使用精密試片裝載器設備。這些設備使用可拆卸對齊夾和線性導軌將試片引導至夾具中,並提供多種尺寸以適應各種試片尺寸。



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應變測量

引伸計使我們能提供最精確的應變量測。對於薄膜測試而言,非接觸式影像引伸量測是最佳解決方案,因為一般夾持式引伸計會因自身重量壓迫試樣而導致過早失效。Instron 的 Advanced Video Extensometer (AVE3) 可在不與試樣實體接觸的情況下,提供與夾持式引伸計同等精確的應變量測。



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結果與產量

Instron 的 Bluehill Universal 測試軟體可輕鬆依照標準要求產出計算報告。選用 塑膠方法套件 的客戶,將獲得預先設定的 ISO 527-3 測試方法,包含特定的測試參數與計算內容,以協助確保符合性。

對於具有高產量測試需求的實驗室,可以對拉伸試驗機設定進行多項修改,以加快測試過程並提高產量,包括全自動測試系統。諸如Instron 的 AT3等全自動系統旨在整合試片測量、試片裝載、測試和移除,並且能夠在沒有操作員互動的情況下運行數小時。這些系統有助於減少因人為錯誤造成的變異性,並且可以在下班後繼續運行,以便操作員回家後仍能獲得結果。



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