O ASTM D412 é o padrão mais comum para determinar as propriedades de tração de borracha de borracha vulcanizada (termoendurecida) e elastômeros termoplásticos. Os compostos desta família são usados ​​para criar uma vasta gama de bens de consumo, como pneus, bolas de futebol e elásticos. Essa família também produz materiais altamente especializados, como os O-rings em ônibus espaciais, que devem ter um desempenho confiável sob condições ambientais extremas.
Este guia foi projetado para apresentá -lo aos elementos básicos de um teste de tração ASTM D412 e fornecerá uma visão geral dos equipamentos de teste de materiais, software e amostras necessários.

O ASTM D412 mede a elasticidade de um material sob tensão de tração, bem como seu comportamento após testar quando o material não está mais sendo estressado. O ASTM D412 é realizado em uma máquina de teste universal (também chamada de uma máquina de teste de tração) a uma taxa de 500 ± 50 mm/min até que a amostra falhe. Embora o ASTM D412 mede muitas propriedades de tração diferentes, o seguinte é o mais comum:
Resistência à tração - A tensão de tração máxima aplicada ao esticar uma amostra para ruptura.
Estresse de tração em um determinado alongamento-a tensão necessária para esticar a seção transversal uniforme de uma amostra de teste a um determinado alongamento.
Ultimate Alongation - O alongamento no qual a ruptura ocorre na aplicação do estresse de tração contínua.
Conjunto de tração - a extensão restante após a amostra ter sido esticada e deixada retrair de maneira especificada, expressa como uma porcentagem do comprimento original.
Observe que o ASTM D412 não se aplica a testes de elastômeros rígidos e de baixo nível de alongamento, como o ebonite. Aqueles que precisam testar ebonite e plásticos duros devem se referir ao ASTM D638.

A maioria dos testes ASTM D412 é realizada em uma máquina de teste universal de mesa com uma variedade de acessórios que podem ser configurados para executar adequadamente um teste de força de tensão ASTM D412 para elastômeros e borracha.
Um pacote padrão incluiria um sistema de teste da série 3400, um extensômetro XL Long Travel e um par de garras manuais. Esse sistema é excelente para empresas de fabricação de elastômeros pequenas a médios ou para quem compra seu primeiro sistema D412. Um sistema mais avançado e eficiente é o sistema de teste da série 6800 com um extensômetro de vídeo AVE 2 sem contato e um par de 2712 séries de ação lateral pneumática da série agarra um kit de ar avançado. Este sistema é o padrão mundial para fabricantes de pneus e grandes fabricantes de elastômeros multinacionais. Para clientes que exigem alta taxa de transferência, os sistemas de teste são a resposta e podem testar até cinco amostras simultaneamente. Uma configuração de teste ASTM D412 ASTM D412 é mostrada abaixo.
O software vem com um módulo de aplicativo gratuito após a compra. Dentro de cada módulo de aplicativo, há métodos de teste pré-configurados e documentação de suporte para ajudar no teste de vários padrões, incluindo ASTM D412 para aqueles que escolhem o módulo Elastômero.

Espécimes
O ASTM D412 descreve dois métodos para teste, dependendo do tipo de amostra. Esteja ciente de que esses dois métodos de teste não produzem resultados idênticos. O método de teste A utiliza as amostras em forma de "halteres" ou "cães", enquanto o método de teste B é projetado para espécimes em forma de anel. O método de teste A é mais comumente usado do que o método de teste B. As amostras de cães devem ser cortadas de uma folha ou placa moldada por injeção. A direção em que a folha é extrudada é importante, pois produz um padrão de grão sutil no material. Para consistência, todas as amostras devem ser cortadas com a parte longitudinalmente paralela ao grão.

Medição da amostra
Existem seis tipos permitidos de amostras de cães para testes ASTM D412 e dois tipos permitidos de amostras de anel de corte. A forma mais comumente testada é uma amostra de cães C cortada C, que exige um comprimento total de 115 mm (o comprimento do medidor de 25 mm), largura de 6 mm e espessura de 3 mm. A espessura da amostra deve ser medida três vezes, com o valor médio sendo o valor aceito.
Para garantir a conformidade com o padrão, todas as amostras usadas para o teste ASTM D412 devem ser medidas com um micrômetro de acordo com o ASTM D3767. O recurso de dispositivo de medição automático de amostra no Bluehill® Universal permite que os operadores se conectem a dois micrômetros ou dispositivos de medição ao computador e inseram os dados diretamente no software. Isso elimina as chances de erros de entrada do operador e aumenta a eficiência.

Alinhamento de amostra
Para testar corretamente, as amostras devem ser mantidas perpendiculares às faces da mandíbula e não inclinadas em um ângulo. O desalinhamento da amostra pode causar grandes variações nos resultados dos testes, e deve -se tomar cuidado adequado para garantir que as amostras estejam alinhadas de forma consistente para cada teste.
Uma maneira de abordar o desalinhamento é usando uma face da mandíbula próxima da mesma largura que a amostra, facilitando o ajuste visualmente de ajuste visualmente. A maneira mais fácil de impedir o desalinhamento é usar um dispositivo de alinhamento de amostra que seja montado diretamente nos corpos de aderência. Esta é uma barra simples que fornece um ponto de parada ajustável para que os operadores possam ver facilmente que seu espécime foi alinhado corretamente.

Garras
Depois que as garras são apertadas nas amostras elastoméricas em preparação para a execução de um teste, forças compressivas indesejadas são frequentemente aplicadas. Essas forças, embora minuto, podem interferir nos resultados dos testes se não forem tratados corretamente. É importante que eles não sejam equilibrados depois que a amostra for inserida, pois isso causará um deslocamento nos resultados. O software de teste de materiais universais da Bluehill pode ser programado para normalizar forças em várias amostras e remover qualquer folga ou força compressiva, garantindo resultados consistentes entre as amostras. A amostra Protect, disponível nas máquinas de teste universal da série 6800, foi projetada para evitar danos à amostra ou sistema durante a fase de configuração de um teste, antes que os limites operacionais de um teste sejam definidos. Quando ligado, a amostra de proteção ajusta automaticamente o cruzamento para manter qualquer forças indesejadas sob um certo limite.
À medida que as amostras de elastômero se estendem, sua espessura diminui. Por esse motivo, o ASTM D412 recomenda as garras que apertam automaticamente. Uma pressão consistente e uniforme nas faces da mandíbula garante que as amostras de afinamento não escapam das garras durante o teste. Ações laterais Pneumáticas com faces serrilhadas são altamente eficazes para testar os elastômeros. Com as garras pneumáticas, a pressão do ar de entrada se ajusta automaticamente, permitindo que a força segura permaneça constante, mesmo que a espessura da amostra mude significativamente durante um teste. Outra opção eficaz é usar garras de rolos autodestrutivos, que usam uma mola para pressionar constantemente a amostra durante o teste. Para aqueles que usam o método de teste ASTM D12 B, as amostras de anel de O podem ser testadas com o nosso equipamento O-ring. Essas garras impedem as concentrações de tensão locais usando eixos rotativos nos acessórios superior e inferior.

Extensômetro
Embora os extensômetros não sejam exigidos pelo padrão, uma medição de deformação é recomendada para os resultados mais precisos e repetíveis. A medição de deformação baseada no deslocamento da cabeça transversal pode ser menos precisa devido ao alongamento da amostra fora do comprimento do medidor. Os extensômetros de viagem longa XL são projetados para funcionar para materiais elastoméricos e também podem ser usados ​​através da quebra de amostra. A força de fixação ajustável nas bordas da faca reduz a falha prematura da amostra. Este extensômetro pode medir a tensão de até 3.000% de um comprimento de medidor de apenas uma polegada.
Um extensômetro sem contato, como o extensômetro de vídeo padrão ou avançado 2 (SVE 2 ou Ave 2), é o mais ideal para materiais elastoméricos. É especialmente adequado para espécimes frágeis ou requerem uma câmara ambiental para teste. Os extensômetros de vídeo sem contato oferecem o benefício adicional de reduzir a variação dos resultados devido à interferência do operador e ao aumento da eficiência em laboratórios com necessidades de alta taxa de transferência.

Câmara Ambiental
Os elastômeros testados sob ASTM D412 são frequentemente destinados a uso futuro em condições não ambientes. Como as condições ambientais têm um grande impacto nas propriedades de tração dos elastômeros, deve-se tomar cuidado para garantir que as condições do teste imitem as da aplicação de uso final pretendida. Velocidade de teste, temperatura, umidade, dimensões da amostra e condições pré -teste, todos têm efeitos notáveis ​​nos resultados dos testes e devem ser controlados para que o teste produza dados úteis. Para garantir que esses elementos simulem a aplicação de uso final do material, o ASTM D412 é frequentemente realizado dentro de uma câmara ambiental onde aquecimento ou resfriamento (LN2 ou CO2) podem ser usados.
As câmaras ambientais permitem que os operadores monitorem a temperatura dentro da câmara durante toda a duração do teste. Além disso, o tempo e a temperatura de imersão podem ser configurados no Bluehill Universal para garantir que todas as amostras sejam condicionadas adequadamente antes do início do teste.
Para os laboratórios que desejam aumentar sua taxa de transferência, várias modificações na configuração do sistema podem ser feitas. Dispositivos automáticos de medição de amostras, garras pneumáticas e dispositivos de alinhamento de amostra aumentam a eficiência do teste, reduzindo a quantidade de entrada manual necessária do operador de teste. No entanto, o tempo de teste para ASTM D412 depende do alongamento esperado da amostra e não pode ser minimizado. Para materiais com alta ductilidade, a duração do teste consome a maior parte do ciclo geral de teste. Nesses casos, os quadros de teste de várias estacionamentos podem fornecer a melhor taxa de transferência porque o operador pode executar até 5 testes simultaneamente.
Os sistemas de teste totalmente automatizados também estão disponíveis e foram projetados para incorporar medição de amostras, carregamento, teste e remoção de amostras. Esses sistemas podem ser executados por horas sem exigir qualquer interação do operador. Além disso, esses sistemas ajudam a reduzir a variabilidade devido ao erro humano.
Qualquer pessoa que planeja realizar testes ASTM D412 não deve considerar este guia um substituto adequado para a leitura de todo o padrão.