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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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