ISO 178 權威指南
如何依據 ISO 178 對塑膠進行彎曲試驗
作者：Daniel Caesar
它測量什麼？
ISO 178 是一種試驗方法，透過在萬能試驗系統上進行三點彎曲試驗，以測定硬質與半硬質塑膠的彎曲性能。 三點彎曲試驗是在矩形試樣的中點施加力，試樣兩端為自由支撐。施加的力由荷重元量測，而產生的撓度則可透過系統的橫樑位移（並對系統順應性進行結果修正）或直接應變量測裝置來量測。ISO 178 規範了四種試驗類型，各自指定撓度量測方式（即透過橫樑或直接應變換能器）以及相對應的校正精度要求。
實驗室執行的 ISO 178 試驗類型是由其客戶的要求決定的，無論是內部客戶（如研發實驗室）還是外部客戶（如第三方試驗實驗室）。在購買試驗設備和進行試驗之前，確保識別並得到客戶同意您實驗室的具體要求非常重要。
ISO 178 是否是適合您的標準？
ISO 178 與 ASTM D790 非常相似，但在幾個關鍵點上有所不同：
- ISO 178 要求使用撓度計或柔度校正來確定模量。ASTM D790 允許僅通過橫梁位移計算模量。
- 首選試樣尺寸不同，由於試驗速度取決於試樣深度，標準之間的試驗速度可能會有所不同。ISO 178 試樣的首選深度為 4 毫米，而 ASTM D790 試樣的首選深度為 3.2 毫米。
- ASTM D790 只允許一種試驗速度，而 ISO 178 允許在測量模量後使用第二種（更快）試驗速度。
標本
ISO 178 試樣要麼按照 ISO 2818 從板材上加工，要麼按照 ISO 293/295 或 ISO 294-1/10724-1 通過壓縮或注射成型製備。首選試樣尺寸規定為：
- 長度：80 毫米（± 2）
- 寬度：10 毫米（± 0.2）
- 厚度：4 毫米（± 0.2）
如果無法達到首選尺寸，ISO 178 提供了根據試樣厚度的替代寬度。如果材料具有各向異性，則需要測試兩個方向。
程序
由於所需力容量相對較低，ISO 178 試驗通常在桌上型萬能試驗系統上進行。試驗機必須能在 1 至 500 mm/min 的範圍內維持恆定試驗速度，且符合標準所規定的公差。Instron 的3400 系列與6800 系列所有機型皆符合所需的速度精度要求。力值量測裝置（即荷重元）必須在欲報告的力值範圍內符合 ISO 7500-1 的 1 級要求。務必確保您的實驗室了解最小與最大試驗力，以便選擇具有適當力容量與驗證範圍的荷重元。
應變測量
| 應變測量 | |
|---|---|
| AVE2 非接觸式延伸計 | |
| AUTOX750 自動延伸計 | |
| 2630 系列夾式延伸計 | |
ISO 178 允許使用不同的偏移測量系統，具體取決於所需的結果及其相關精度。從精度最低到最高，允許的偏移測量類型包括橫梁位移、帶有柔度校正的橫梁位移，以及使用直接應變測量裝置。在 ISO 178 的 2010 年更新之前，偏移測量精度的誤差不得超過數值的 1%。然而，自 2010 年更新以來，操作者必須使用符合 ISO 9513 的 1 級撓度計，或使用能夠消除機器柔度的軟件。
無論您的實驗室需要何種撓度精度，Instron 都能提供符合需求的解決方案。所有 3400 系列與 6800 系列試驗機架，搭配Bluehill® Universal 軟體，皆可從橫樑量測撓度，並可選擇是否進行順應性修正。Instron 亦提供多種直接應變量測解決方案。其中一種常見方案為夾式引伸計，安裝於柱塞上，或稱撓度計。最先進且具最高產能的解決方案包括AutoX750與Advanced Video Extensometer (AVE3).
與系統的負荷傳感器類似，偏移測量裝置也必須在報告結果的操作範圍內進行驗證。特別是彎曲模量是在極小的偏移（低於 0.1 毫米）下計算的。確定試驗的最小和最大位移有助於正確指導驗證提供者。
6800 系列旗艦級測試系統手冊
Instron 6800 系列萬能材料試驗系統提供無與倫比的準確性與可靠性。6800 系列建立在申請專利中的 Operator Protect 系統架構之上，並配備全新的 Smart-Close 氣動套件與碰撞緩解功能，使材料測試比以往更簡單、更智慧且更安全。
Bluehill Universal 型錄
Bluehill Universal 是 Instron 先進的材料測試軟體，專為直覺式觸控操作與精簡工作流程而設計。其提供預先載入的測試方法、用於快速設定的 QuickTest、強化的資料匯出功能，以及可直接進行服務溝通的 Instron Connect。Bluehill 2 與 Bluehill 3 使用者可輕鬆升級至最新版本，以提升效能與易用性。
AVE 2 Non-Contacting Video Extensometer
The second generation Advanced Video Extensometer (AVE 2) utilizes patented measurement technology in the fastest, most accurate non-contacting strain measurement device commercially available.
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.