O guia definitivo para o teste de flexão ASTM D790 de plásticos
O ASTM D790 é um método de teste para determinar as propriedades de flexão (flexão) de plásticos reforçados e não reforçados, compósitos de alto módulo e materiais de isolamento elétrico. Este guia foi projetado para apresentá -lo aos elementos básicos de um teste de flexão ASTM D790 e fornecerá uma visão geral dos equipamentos de teste, software e espécimes necessários. No entanto, qualquer pessoa que planeja realizar testes ASTM D790 não deve considerar este guia um substituto adequado para a leitura de todo o padrão.
O ASTM D790 é um dos vários testes projetados para medir as propriedades de flexão dos plásticos. Ele não foi projetado para medir as propriedades de tração, e qualquer pessoa que precise quantificar as propriedades de tração dos materiais plásticos deve se referir ao ASTM D638. Observe que este padrão não se destina a determinar a resistência à flexão de materiais que não quebram ou produzem dentro de 5% de tensão. Tais materiais podem ser mais adequados para testes de curvatura de 4 pontos, de acordo com o ASTM D6272.




Diferenças entre ASTM D790 e ISO 178
ASTM D790 é muito semelhante à ISO 178, embora seja diferente em vários pontos -chave:
A ISO 178 requer o uso de um deflectômetro ou correção de conformidade para determinar o módulo. No ASTM D790, isso é apenas uma recomendação, e o módulo pode ser calculado apenas pelo deslocamento cruzado.
Os tamanhos de amostra preferidos são diferentes e, como a velocidade do teste depende da profundidade da amostra, as velocidades de teste entre os padrões podem variar. A profundidade preferida das amostras ASTM D790 é de 3,2 mm. A profundidade preferida para as amostras ISO 178 é de 4 mm.
O ASTM D790 permite apenas uma velocidade de teste, enquanto a ISO 178 permite que uma segunda velocidade de teste (mais rápida) seja usada após a medida do módulo.
O ASTM D790 mede as propriedades de flexão de um material enquanto sob uma tensão ou deflexão de flexão. Este teste é realizado em um sistema de teste universal usando um acessório de curvatura de três pontos a uma taxa proporcional à profundidade da amostra. O teste ASTM D790 é usado para determinar as seguintes propriedades mecânicas:
Módulo tangente: Também conhecido como módulo de flexão, esta é a inclinação da porção linear inicial da curva de deflexão da carga e é uma medição da rigidez do material.
Módulo secante: a inclinação entre a origem e um ponto predefinido na curva de deflexão de carga.
Módulo de acorde: a inclinação entre dois pontos predefinidos na curva de deflexão de carga.
Resistência à flexão: a tensão máxima de flexão obtida durante um teste de curvatura.
Estresse na flexão no intervalo: a tensão de flexão na qual uma amostra quebra durante um teste de curvatura. Para alguns materiais, a amostra quebra antes de um ponto de rendimento, caso em que a resistência à flexão é igual ao estresse na flexão no intervalo.
O ASTM D790 descreve dois procedimentos de teste diferentes destinados a diferentes tipos de material. O procedimento A, que é o método preferido, emprega uma taxa de deformação de 0,01 mm/mm/min. O procedimento B emprega uma taxa de deformação de 0,10 mm/mm/min e é destinado a materiais que podem não quebrar a 5% de tensão se testados na taxa mais baixa. O ASTM D790 permite que a medição de deformação seja retirada do deslocamento cruzado ou das leituras de um extensômetro, descrito como teste tipo 1 e tipo 2, respectivamente.
A velocidade de teste necessária para ASTM D790 é expressa em função da extensão de suporte de amostras, profundidade da amostra e taxa de deformação. O Bluehill® Universal's Expression Builder permite que os usuários inseram a velocidade do teste como uma função, em vez de um número estático. Depois que o operador de teste entra nas medições da amostra, o software modificará automaticamente a velocidade de teste de acordo com a equação.
Os testes ASTM D790 podem ser feitos em uma máquina de teste universal de modelo de mesa ou piso com uma variedade de acessórios que podem ser configurados para otimizar seus testes. Como todo laboratório tem necessidades diferentes, várias configurações diferentes do sistema estão disponíveis.
Uma configuração básica de amostra pode ser vista abaixo. Essa configuração de teste inclui um sistema de teste da série 3400 com um acessório de curvatura de 3 pontos e nenhum extensômetro, o que significa que a tensão neste caso deve ser medida por deslocamento cruzado (teste tipo 1). Sempre que a tensão é medida por deslocamento cruzado, a correção de conformidade é recomendada, embora não seja necessária. Os quadros de teste da série 3400 também podem ser usados em conjunto com extensometria para testes do tipo 2.
O teste tipo 2 requer o uso de um dispositivo de medição de tensão ou extensômetro. A primeira e mais avançada opção é um extensômetro de vídeo sem contato. A tensão do AVE2 relata sem nunca entrar em contato fisicamente na amostra ou entrar no espaço de teste. A segunda opção na foto abaixo é um extensômetro de contato automático, o Autox750, que aumenta a taxa de transferência, minimizando o contato do operador. Finalmente, um extensômetro de clipe da série 2630 é uma opção popular para laboratórios que não requerem alta taxa de transferência. Para testes ASTM D790, todos os três extensômetros precisam ser usados em conjunto com um deflectômetro 2810-403.
Para os laboratórios que desejam aumentar sua taxa de transferência, várias modificações na configuração do sistema podem ser feitas. Como os testes D790 podem ser demorados, as máquinas de teste da série 6800 de várias estações são uma escolha popular para laboratórios com necessidades de alta taxa de transferência. Os sistemas de teste totalmente automatizados também estão disponíveis e foram projetados para incorporar medição de amostras, carregamento de amostras, teste, medição de tensão e remoção de amostras. Esses sistemas podem ser executados por horas sem exigir qualquer interação do operador e ajudar a reduzir a variabilidade devido ao erro humano.
Espécimes
As amostras ASTM D790 são de forma retangular e são moldadas, extrudadas ou cortadas de placas ou folhas. As dimensões das amostras ASTM D790 dependem da espessura do material, que o padrão define como sendo a profundidade da amostra. Os materiais da folha com uma espessura superior a 3,2 mm terão uma largura e abrangência proporcional à sua espessura. Os materiais da folha com espessura entre 3,2 e 1,6 mm terão uma largura de 12,7 mm e um intervalo definido como espessura da amostra x 16. Materiais de folha inferior a 1,6 mm de espessura serão 50,8 mm x 12,7 mm com uma extensão de suporte de 25,4 mm.
As dimensões da amostra para materiais isolantes elétricos têm um conjunto diferente de métricas com base em sua espessura nominal. Os materiais moldados geralmente têm 3,2 mm de profundidade, 12,7 mm de largura e 127 mm de comprimento. Eles usam uma extensão de suporte igual à profundidade da amostra x 16. Os compósitos reforçados de alta resistência devem ter dimensões, conforme descrito no padrão para incentivar a falha no que ocorre nas fibras externas da amostra. Ao testar compósitos e outros materiais anisotrópicos, deve -se tomar cuidado para garantir que a falha ocorra apenas devido a forças acumuladas durante a flexão, e as amostras devem ser cortadas para garantir que a direção da fibra mais forte seja a que está sendo testada.
Medição da amostra
As amostras devem ser medidas com um micrômetro que esteja de acordo com o ASTM D5947. Três medidas de largura e espessura da amostra devem ser tomadas, com a média sendo relatada. O recurso de dispositivo de medição automático de amostra (ASMD) no Bluehill Universal permite que os operadores se conectem a dois micrômetros ou dispositivos de medição ao computador e entregam a média da média das medições diretamente no software. Isso elimina as chances de erros de entrada e aumenta a eficiência.
Fixamento de dobras
Um acessório de curvatura de três pontos é usado para ASTM D790. Esse acessório consiste em um nariz de carregamento preso ao cruzamento em movimento e a um membro fixo com dois suportes de amostra, ou Anvils, que podem ser ajustados para se ajustar à distância da extensão de suporte das amostras. A superfície dos anvilos e do nariz de carga deve ser cilíndrica e ter um raio de 5 mm, a menos que especificado de outra forma, e o comprimento do membro cilíndrico deve ser maior que a largura da amostra.
O equipamento de curvatura inclui vários recursos importantes para melhorar a precisão dos testes. As unidades de comprimento graduadas no feixe de suporte permitem o posicionamento preciso das bigornas e a centralização fácil do deflectômetro ao usar dispositivos de deformação. Os acessórios de curvatura também vêm com braços de alinhamento que podem ser ajustados para se ajustar à largura da amostra, porque o alinhamento inconsistente da amostra pode causar grandes variações nos resultados e os cuidados adequados devem ser tomados para garantir que as amostras estejam alinhadas de forma consistente para cada teste.
Mudanças recentes no padrão
A versão mais recente do ASTM D790 foi lançada em 2017. Difere da versão anterior, 2015E2, de várias maneiras:
O requisito de verificação para teste tipo 1 (deslocamento cruzado) foi alterado de um sistema de classe D para um sistema de classe B por E2309.
O padrão para o aparelho tipo 2 (deflectômetro e extensômetro) foi alterado de Classe B para Classe B-2.
Nota 10 e Apêndice XI foram adicionados ao padrão para explicar o que é a correção de conformidade e como aplicá -lo.