Interpretação dos padrões de teste de ruptura: GB/T7742.1, ISO13938-1, ASTMD3786/D3786M

Este artigo explica principalmente o teste de ruptura padrão. Abrange o princípio do teste. E cobre suas ferramentas e como preparar amostras. Também aborda o procedimento do teste e como calcular os resultados.

Definição de termos

Área de teste:

A área da amostra na pinça de anel.

Pressão de ruptura:

A pressão é mais alta em uma amostra. Um diafragma de amortecimento inferior o fixa. A pressão continua até que a amostra se rompa.

Força de Explosão:

A pressão obtida subtraindo a pressão do diafragma da pressão média de ruptura.

Pressão do diafragma:

Aplicar pressão a um diafragma requer uma amostra. Isto é para atingir a expansão média da amostra.

Expansão de expansão:

A pressão de expansão expande a amostra. Isso ocorre em um determinado valor, denominado altura ou volume de expansão.

Altura de expansão:

A pressão de expansão empurra a amostra para cima. Medimos até que ponto ele sobe.

Volume de expansão:

O volume de líquido necessário para atingir a pressão de expansão. Além disso, o tempo necessário para a ruptura da amostra.

teste padrão

Parte 1: Método Hidráulico para Determinação da Resistência à Expansão e Densidade de Expansão de Tecidos Têxteis (GB/T7742.1-2005)
Características de Expansão de Tecidos Têxteis Parte 1: Método Hidráulico para Determinação da Resistência à Expansão (ISO13938-1:1999)
Método de teste para determinação da resistência à ruptura de têxteis pelo método de teste de resistência à ruptura de filme (ASTMD3786/D3786M:2013)

Princípio do Teste

O teste prende a amostra em uma membrana elástica. A pressão do líquido sob a membrana expande ambos. O volume do líquido aumenta a uma taxa constante até que a amostra se rompa. Isso mede a resistência à ruptura e a dilatação.

Instrumentação

A ferramenta deve atender aos padrões GB/T7742.1-2005 e ISO13938-1:1999:

O ESB ( máquina de teste de força de ruptura deve ter uma taxa constante de aumento de volume na faixa de 100 a 500 cm³/min com uma precisão de ±10%. Se o testador de ruptura não tiver um regulador de volume de líquido, use um tempo de expansão de (20±5)s. Se sim, anote isso no relatório.

A precisão é de 2% da escala completa quando a força de ruptura é superior a 20% da escala completa. Quando a altura de ruptura é inferior a 70 mm, a precisão é de -1 mm. No início do teste, o ponto zero do espaçador de medição deverá ser ajustável. Deve se adaptar à espessura da amostra.

A precisão do valor exibido não deve exceder ±2% se pudermos exibir o volume de expansão.

Usaremos uma área de teste de 50cm² (79.8mm de diâmetro). Observe que você pode usar outros teste de força de ruptura áreas como 100 cm² (112.8 mm de diâmetro), 10 cm² (35.7 mm de diâmetro) e 7.3 cm² (30.5 mm de diâmetro). Isto ocorre se a melhor área de teste não estiver no equipamento existente. Ou é devido a tecidos com maior ou menor elasticidade, ou a outras exigências de acordos multipartidários.

O dispositivo de fixação deve fixar bem. Não deve danificar, esmagar ou escorregar a amostra durante o teste de resistência à ruptura. O anel de fixação não deve obstruir o arco arredondado dos tecidos. Esses tecidos têm altura superior à metade do diâmetro do corpo de prova. O diâmetro interno do anel de fixação da amostra deve ter precisão de ±0.2 mm. Para evitar danos à amostra, arredonde a borda interna do anel. Deve ser a parte que toca a amostra.

Durante a teste de força de ruptura, a tampa deve incluir o dispositivo de fixação. Também deve mostrar claramente a extensão da amostra.

O diafragma tem menos de 2 mm de espessura e estica muito. Será elástico depois de expandir durante o uso.

ASTMD3786D3786M:2013, A instrumentação deve atender aos seguintes requisitos:

Use um testador de filme de ruptura press-top. Além disso, use um testador de acionamento motorizado para evitar disputas. Evite apenas estes testadores de força de ruptura se o comprador e o vendedor concordarem.

O acessório segura com segurança a amostra de teste. Mantém-no entre duas placas de aço inoxidável anulares, horizontais e paralelas. Evita deslizamentos durante os testes. Nota: Ambas as superfícies de fixação superior e inferior possuem uma abertura coaxial. Tem (31±0.75) mm de largura e diâmetro mínimo de 75 mm. Os acessórios possuem linhas fechadas cobrindo as superfícies onde colocam a amostra. As linhas estão separadas por pelo menos 0.8 mm e começam a 0.015 mm da borda do furo. As superfícies das luminárias são metálicas. Fazemos bordas que podem ser cortadas em anéis. Os anéis têm um raio de 0.4 mm ou menos. Uma pequena câmara combina com o acessório inferior. Na câmara, um parafuso força o meio hidráulico a fluir a uma taxa de (95±5) mL/min para o filme de borracha.

O manômetro é um manômetro do tipo Bolden. Ele mede em libras e tem precisão de 1% do valor máximo. O manômetro contém 25% a 75% da capacidade total.

O sistema hidráulico controla a pressão no filme. Ele continua fazendo isso até que o glicerol distenda a amostra. O glicerol flui a uma taxa de (95±5) mL/min. Um pistão controla o deslocamento do glicerol. Está na câmara do regulador pneumático do aparelho. O fluido da câmara deve ser propanotriol puro (96%), que é UPS quimicamente puro. O sistema hidráulico que contém o manômetro é configurado para evitar vibrações. Primeiro, a amostra quebra. Então, mantemos constante o volume da câmara pneumática. Fazemos isso até registrarmos toda a pressão de ruptura superior e a pressão necessária para expandir o filme.

O ESB ( testador de força de ruptura usa uma folha de alumínio calibrada. A folha tem uma resistência à ruptura por expansão de 70 a 790 kPa (10 a 115 psi). Os testadores o utilizam para testar todas as características operacionais.

Preparação da amostra

GB/T7742.1-2005 and ISO13938-1:1999

Coletar 5 amostras de laboratório com área de teste de 50cm².

ASTMD3786/D3786M:2013

Pegue 10 amostras de laboratório. Cada um é pelo menos um quadrado com 25 mm de lado ou um círculo com 125 mm de diâmetro.

Procedimento de teste

GB/T7742.1-2005 e ISO13938-1:1999, o procedimento de teste é o seguinte:

Antes do teste, umedeça as amostras em atmosfera padrão. Isso garante que o teste seja realizado na atmosfera certa.

Defina uma taxa de crescimento de volume constante de 100 a 500 cm³/min. Ou faça um pré-teste. Em seguida, ajuste o teste para tempo de inchaço de (20±5)s.

O pesquisador colocou a amostra plana e sem tensão sobre o diafragma. Durante o teste de resistência à explosão, eles usaram um anel de fixação para prendê-lo e evitar escorregões. Coloque o dispositivo de registro de dilatação na posição zero. Em seguida, aperte a tampa de segurança conforme indicado pela máquina de resistência à ruptura. Aplique pressão na amostra até que ela se expanda.

Depois de estourar, reinicie o máquina de teste de força de ruptura . Registre a força de ruptura, altura ou volume. Se a amostra estourar próximo à borda do anel de fixação, relate esse fato. Repita o teste em diferentes partes do tecido para atingir um número mínimo de 5 testes. Se ambas as partes concordarem, também poderão aumentar o número de testes.

Medição da pressão do diafragma. Expanda o diafragma sem amostra na mesma área de teste. Use a mesma taxa de aumento de volume ou tempo de burst de antes. Pare quando atingir a altura ou volume médio de ruptura obtido com uma amostra. Nesse momento, consideramos que a força de ruptura é a “pressão do diafragma”.

ASTMD3786/D3786M:2013, o procedimento de teste é o seguinte:

Coloque a amostra sob o tripé. Pressione-o firmemente contra a placa. Pressione a alça o mais para a direita possível.

Acione a alavanca de operação para a esquerda para que o filme seja estendido.

Enquanto o filme estica, segure a alça da alça de operação abaixo ou à direita. No momento da quebra da amostra, gire a empunhadura. Isto move a alavanca de operação para a posição neutra. Registre a força total de ruptura neste ponto.

Após a pausa, solte a alça de fixação da amostra. Em seguida, gire a roda no sentido anti-horário até o início. Isso irá liberar a tensão no filme. Registre a pressão necessária para expandir o filme.

Cálculo de resultados

Calculamos os resultados dos testes para GB/T7742.1-2005 e ISO13938-1:1999 conforme descrito abaixo:

Calcule o valor médio da resistência à ruptura por dilatação em quilopascais (kPa). Subtraia a pressão do diafragma deste valor. O resultado é a força de ruptura, arredondada para três algarismos significativos.

Encontre a altura média de ruptura em milímetros (mm). Em seguida, corte o resultado para dois algarismos significativos.

Se necessário, encontre o volume médio de ruptura em cm³. Arredonde para três algarismos significativos.

Se necessário, encontre o coeficiente de variação (CV). Além disso, encontre os intervalos de confiança de 95% para a força de ruptura e a altura de ruptura. Arredonde o CV para o 0.1% mais próximo e arredonde os intervalos de confiança para corresponder ao valor médio.

De acordo com ASTMD3786M:2013, calculamos os resultados do teste conforme descrito abaixo:

Calculamos a resistência ao inchaço de cada amostra subtraindo a pressão do stent da pressão de alongamento.

Registre a força de ruptura e seu valor médio para cada amostra.

O cálculo manual dos resultados do teste pode estar errado. Mas a maioria Testadores HydroBurst no mercado geram automaticamente os resultados. Eles também suportam exportação com um clique para compartilhamento de dados.

Testador de resistência à explosão HydroBurst

O ESB ( Testador de resistência à ruptura HydroBurst usa o método de explosão de tambor hidráulico. Mede a força de expansão e o grau de expansão de tecidos e papel. Quando você puxa em todas as direções, funciona. Esta é a resistência dos materiais ao estouro. 7742.1-2005, ISO 13938-1-2019, ASTM D3786/D3786M-18(2023), EN 12332-2-2002 e outras normas.

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