ASTM D638:塑料拉伸性能测试标准方法 - 工业物理 ASTM D638:塑料拉伸性能测试标准方法 - 工业物理

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ASTM D638:塑料拉伸性能测试标准方法

标准简介

ASTM D638 是当前应用最广泛的塑料拉伸性能测试方法之一。该标准使用标准哑铃状或“狗骨型”试样,对增强和非增强塑料材料在恒定温度、湿度和测试速度条件下进行测试。标准适用于厚度不超过14 mm的塑料试样,超过厚度要求的样品应进行机械加工至合适尺寸;而厚度小于1 mm的样品建议使用 ASTM D882 标准。

 


 

测试系统组成

试验机(Test Frame)

United 提供多种容量的通用材料试验机(UTM),从单柱 2.5kN(550 lbf)到双柱 600kN(449,000 lbf)不等。其中 50kN 和 100kN 机型均提供台式与落地式配置。选择合适试验机的关键是判断断裂所需载荷,United 可免费为客户提供样品测试,帮助确定所需容量。

试验力容量(kN)

结构形式

2.5

台式

5

台式

10

台式

25

台式

50

台式 / 落地式

100

台式 / 落地式

150

台式

300

台式

600

台式

标准要求的测试系统包括:

  • 伺服控制的恒速移动横梁

  • 固定端与可移动端各安装一个夹具

  • 位移测量功能

  • 软件与测试报告功能

 


 

夹具(Grips)

ASTM D638 可使用多种夹具类型,如:

  • 楔形夹具(Wedge Grips)

  • 气动夹具(Pneumatic Grips)

  • 台钳夹具(Vice Grips)

United 推荐使用 A系列楔形夹具,夹持稳定,不易打滑。夹爪表面带有防滑纹理,既可防止试样滑脱,又不会夹破样品。若样品经常滑脱,可能是夹爪磨损严重,或夹具容量不足。

 


 

负载传感器(Loadcell)

需符合 ASTM E4 精度要求(±1%以内)。United 所有UTM均配备符合此标准的高精度负载传感器。

 


 

引伸计(Extensometers)

如需测量弹性模量、割线模量、泊松比等参数,需使用引伸计。单靠夹具间距变化并不能提供足够的精度。

  • 测量泊松比需使用横向引伸计(Transverse Extensometer)

  • United 提供多种接触式与非接触式引伸计(激光、视频等)

  • 所有引伸计均符合 ASTM E83 标准

 


 

试样准备(Test Specimens)

ASTM D638 根据材料类型、厚度及断裂特性规定了多种试样形状。试样可通过注塑成型、机械加工或模切等方式从片材、板材、模塑件中制备。应参考最新版本标准获取具体尺寸信息。

常用试样类型:

试样类型

适用场景

Type I

厚度 ≤ 7mm,优选试样

Type II

若 Type I 试样未在窄部断裂,建议使用

Type III

厚度 > 7mm 且 ≤ 14mm

Type IV

用于不同刚性材料对比测试

Type V

材料有限或空间受限测试(如热稳定测试)

United 可帮助客户选择匹配的试样类型与夹具配置。

非刚性塑料(Non-rigid Plastics)

  • 厚度 > 7mm 使用 Type III

  • 厚度 ≤ 4mm 使用 Type IV

增强复合材料(Reinforced Composites)

  • 使用 Type I

刚性管材(Rigid Tubes)

  • 中部加工至原直径60%,两端插入钢/铜塞防止夹持破坏

刚性棒材(Rigid Rods)

  • 中部车削至直径60%,确保断裂发生在试样中央

 


 

结果计算与报告(Test Calculations & Reporting)

United 的 DragonFly UTS 软件搭配UTM系统,支持完整的 ASTM D638 计算与报表输出:

  • 拉伸强度(Tensile Strength)

  • 延伸率(总/屈服/断裂)

  • 名义应变(Nominal Strain)与断裂名义应变

  • 弹性模量(Modulus of Elasticity)

  • 割线模量(Secant Modulus)

  • 泊松比(需横向引伸计)

  • 所有样本平均值与标准差

系统含:

  • 预设ASTM D638测试方法

  • 可自定义或新增其他测试标准(无需额外许可)

  • 数据安全存储,支持快速检索与审计

 


 

结语

United 已为客户完成ASTM D638测试的大部分准备工作。客户仅需确定试样类型,我们即可为您选配合适的试验机、夹具及配套引伸计,实现高效、合规的塑料拉伸测试。

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