Próba rozciągania wg ISO 527

PN-EN ISO 527

Statyczna próba rozciągania jest podstawowym i najczęściej wykonywanym badaniem wytrzymałości materiałów. Badanie polega na rozciąganiu materiału – znormalizowanej próbki, w przeciwnych kierunkach, aż do jej zerwania.

Statyczną próbę rozciągania tworzyw sztucznych przeprowadza się zgodnie z serią norm PN-EN ISO 527. Zasady ogólne badania opisane zostały w PN-EN ISO 527-1, pozostałe części dotyczą szczegółowych warunków badań dla konkretnych materiałów, w tym kształty i wymiary próbek do badań.

• PN-EN ISO 527-2 – Warunki badań tworzyw sztucznych przeznaczonych do różnych technik formowania
• PN-EN ISO 527-3 – Warunki badań folii i płyt z tworzyw sztucznych o grubości mniejszej niż 1 mm
• PN-EN ISO 527-4 – Warunki badania kompozytów tworzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włóknem
• PN-EN ISO 527-5 – Warunki badań kompozytów tworzywowych wzmocnionych włóknami jednokierunkowo

Włókna wzmacniające obejmują między innymi włókna szklane, węglowe czy aramidowe.

Przez tworzywa sztuczne przeznaczone do różnych technik formowania rozumiane są:

• sztywne i półsztywne tworzywa termoplastyczne przeznaczone do wtryskiwania, wytłaczania i odlewania, w tym kompozycje napełnione i wzmocnione np. włóknami, prętami, płytkami lub granulkami,
• sztywne i półsztywne tworzywa termoutwardzalne przeznaczone do formowania i odlewania, w tym kompozycje napełnione i wzmocnione,
• termotropowych polimerów ciekłokrystalicznych.

Przez kompozyty tworzywowe izotropowe i ortotropowe wzmocnione włóknem rozumiane są:

• kompozyty termoplastyczne i termoutwardzalne wzmocnione włóknami, w tym wzmocnieniami nie jednokierunkowymi np. tkaninami, matami, rowingami, włóknami zmielonymi,
• symetryczne laminaty złożone z powyższych kombinacji,
• wyroby gotowe wykonane z powyższych materiałów.

Przez kompozyty tworzywowe wzmocnione włóknami jednokierunkowo rozumiane są kompozyty z wszystkimi matrycami polimerowymi, zawierające jednokierunkowe włókna, rowingi, tkaniny i taśmy, również kompozyty warstwowe, o ile włókna we wszystkich warstwach są pod tym samym kątem.

W trakcie statycznej próby rozciągania można określać takie właściwości mechaniczne jak:

• moduł sprężystości wzdłużnej E_t [MPa] określany w zakresie wydłużenia od 0,05% do 0,25%.

• wytrzymałość na rozciąganie (maksymalne naprężenie przy rozciąganiu, zarejestrowane podczas rozciągania próbki do badań do chwili jej zerwania)

• naprężenie przy rozciąganiu na granicy plastyczności (naprężenie przy rozciąganiu, odpowiadające pierwszemu punktowi na krzywej naprężenie-odkształcenie, po którym dalszy wzrost odkształcenia przebiega bez wzrostu naprężenia)

• wytrzymałość na zerwanie przy rozciąganiu (naprężenie przy rozciąganiu zarejestrowane w chwili zerwania)

• naprężenie przy określonym wydłużeniu (naprężenie przy rozciąganiu odcinka pomiarowego niezbędne do osiągnięcia określonego wydłużenia)

• wydłużenie na granicy plastyczności (odkształcenie odcinka pomiarowego odpowiadające naprężeniu przy rozciąganiu na granicy plastyczności σ_y)

• wydłużenie przy zerwaniu (odkształcenie odcinka pomiarowego w chwili zerwania)

F_m – maksymalna zarejestrowana siła [N]

F_y – siła odpowiadająca granicy plastyczności [N]

F_b – siła zarejestrowana w chwili zerwania [N]

F_x – siła zarejestrowana przy określonym wydłużeniu [N]

L₀ – początkowa długość odcinka pomiarowego [mm]

L_y – długość odcinka pomiarowego na granicy plastyczności [mm]

L_b – długość odcinka pomiarowego w chwili zerwania [mm]

b – szerokość odcinka pomiarowego [mm]

h – grubość odcinka pomiarowego [mm]

Według PN-EN ISO 527-1 jeden test obejmuje zbadanie co najmniej 5 próbek do badań, a jako wynik końcowy oznaczanej właściwości rozumie się ich średnią wartość.