Como realizar um teste de força de lacrimejamento em borrachas vulcanizadas e elastômeros termoplásticos


ASTM D624 é um método de teste comum usado para determinar a resistência ao rasgo de borracha vulcanizada e elastômeros termoplásticos. Devido às formas de amostra frequentemente usadas, esse teste às vezes é chamado de teste de calça, ângulo ou crescente. Este guia foi projetado para apresentá -lo aos elementos básicos de um teste ASTM D624 e fornecerá uma visão geral do equipamento de teste, software e espécimes necessários. No entanto, qualquer pessoa que planeja realizar testes ASTM D624 não deve considerar este guia um substituto adequado para a leitura de todo o padrão.

ASTM D624 é o padrão certo para mim?
O ASTM D624 fornece resultados semelhantes à ISO 34, outro teste comum que mede a força de rasgo dos materiais elastoméricos. Embora as organizações ASTM e ISO estejam atualmente trabalhando para diminuir as diferenças entre esses dois padrões, os resultados ainda não podem ser considerados comparáveis ​​e deve -se tomar cuidado para garantir que o padrão de teste correto esteja sendo usado para um determinado aplicativo. O ASTM D624 visa medir apenas a força de rasgar: qualquer pessoa que procura determinar as propriedades de tração dos elastômeros deve se referir ao ASTM D412.

Sistema de teste
O teste para ASTM D624 pode ser realizado em uma mesa (coluna dupla) ou sistema de teste universal de coluna única devido ao seu deslocamento de baixo cruzamento. Os laboratórios que testam para a ASTM D624 normalmente também estão executando testes de tração no ASTM D412 e, por uma questão de conveniência, geralmente usam o mesmo sistema de teste para ambos. Como a força máxima aplicada durante o teste de rasgo de elastômero é significativamente menor que a força máxima aplicada durante o teste de tração do elastômero, podem ser utilizadas células de carga de diferentes capacidades. As células de carga de Kason são projetadas para sistemas de teste da série ETM.

O software é um elemento crítico de qualquer sistema de teste e pode simplificar bastante o processo de teste. O software Kason vem pré-carregado com todos os padrões ASTM e ISO mais comuns, incluindo ASTM D624, ASTM D412 e ISO 34.

Soluções emocionantes

Os melhores tipos de alças a serem usados ​​para a ASTM D624 são as garras que fornecem uma pressão constante, como ação lateral pneumática ou garras de rolo de auto-aperto. Ambas as garras evitarão escorregar durante o teste e permitirão inserção rápida da amostra. Para alguns materiais, as garras básicas de ação do parafuso podem ser usadas. Um elemento importante dos testes ASTM D624 é alinhar amostras verticalmente e na mesma posição para cada teste. Como os testes de lágrima são conhecidos por produzir ampla variação nos resultados, é importante eliminar o maior número possível de variáveis. As garras de ação lateral pneumática têm a vantagem sobre outras garras, pois ajudam a alinhar a amostra. Também é importante emparelhar as garras com rostos da mandíbula para facilitar o alinhamento visual: as faces da mandíbula devem ter a mesma largura que a amostra.

Para alinhar adequadamente a amostra, defina a posição inicial da cabeça cruzada, de modo que a borda superior e inferior da amostra alinhe com a borda superior da face da mandíbula na aderência superior e a borda inferior da face da mandíbula na aderência inferior. Isso garantirá que o centro da amostra esteja alinhado com o centro da separação de aderência.

Espécimes
Ao testar esse padrão, a amostra é primeiro cortada ou cortada, e uma lágrima é propagada por essa área de dano, que se torna o local da concentração de tensão. O ASTM D624 inclui duas definições diferentes para força de lágrima com base no tipo de amostra que está sendo testado.
Existem 5 amostras de teste aceitáveis ​​descritas neste padrão: Tipos A, B, C, T e CP. Ao testar os tipos de amostras A, B ou C, a resistência à ruptura é definida como a força máxima dividida pela espessura da amostra. Ao testar as amostras do tipo T ou CP, a resistência à ruptura é a força média ou mediana da porção da curva gerada durante a rasgo da amostra dividida pela espessura da amostra. A média ou a mediana é usada, dependendo do tipo de curva de tensão/deformação gerada pelo material testado.
O teste de lágrimas de elastômeros é particularmente importante porque a maioria dos elastômeros que quebram ou falham em sua aplicação pretendida o fazem devido ao início e à disseminação de uma lágrima. Os cinco tipos diferentes de amostras nos testes ASTM D624 fornecem uma variedade de opções para geometrias e concentrações de tensão que podem levar ao início de uma rasgo em uma aplicação do mundo real. Os resultados deste teste não pretendem quantificar a força de rasgo de um material em serviço, mas simplesmente para entender como ele se comporta nas condições de teste especificadas.
As amostras dos tipos A, B, C e T devem ser preparadas usando uma matriz de corte de acordo com as dimensões na especificação. As amostras de CP do tipo devem ser moldadas. Para os tipos A e B, um dispositivo ou matriz de corte também deve ser usado para fazer o pequeno corte.

Como os resultados deste teste são altamente dependentes da espessura da amostra, é fundamental garantir que você mede sua amostra com precisão usando um micrômetro de acordo com o ASTM D3767. ASTM D3767 Especifica os requisitos de tolerância e precisão do dispositivo de medição de amostras, juntamente com a geometria da superfície de contato e a força que é exercida na amostra durante a medição. A precisão do dispositivo de medição de amostra geralmente é esquecida e pode ter uma influência significativa nos resultados dos seus testes. Para um fluxo de trabalho contínuo, opte por um dispositivo de medição automático de amostra que inserirá as dimensões necessárias em seu software de teste.

Câmara Ambiental

Os elastômeros testados sob ASTM D624 são frequentemente destinados a uso futuro em condições não ambientes. Como as condições ambientais têm um grande impacto na força das listas dos elastômeros, deve-se tomar cuidado para garantir que as condições de teste imitam 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 D624 é frequentemente realizado dentro de uma câmara ambiental onde aquecimento ou resfriamento (LN2 ou CO2) podem ser usados.

As câmaras ambientais da série Kason ETM 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.

Taxa de transferência
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 e garras pneumáticas aumentam a eficiência do teste, reduzindo a quantidade de entrada manual necessária do operador de teste. Embora o tempo de teste para o ASTM D624 seja geralmente baixo, o laboratório que também testa para a ASTM D412 pode querer aumentar a quantidade de amostras testadas por dia. Nesse caso, os quadros de teste de várias estações podem fornecer a melhor taxa de transferência porque o operador pode executar até cinco 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.
Como exemplo, consulte este vídeo de um sistema de teste automatizado Kason capaz de atender aos requisitos do ASTM D624. O sistema foi configurado com uma câmara para testar amostras de elastômero em condições não ambientes.