Στη διαδικασία επιλογής πλαστικών υλικών, βλέπουμε συχνά δύο σετ παράλληλων δεδομένων—ISO και ASTM—τα οποία προέρχονται από διαφορετικά πρότυπα δοκιμών: τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO) και την Αμερικανική Εταιρεία Δοκιμών και Υλικών (ASTM).
Πολλοί μηχανικοί, όταν συγκρίνουν πίνακες ιδιοτήτων υλικών, ρωτούν πιο συχνά: "Και τα δύο μετρούν την αντοχή σε εφελκυσμό, ποιο είναι καλύτερο, τα 50 MPa του ISO ή τα 55 MPa του ASTM;" Η απάντηση είναι, δυστυχώς, ότι δεν μπορούν να συγκριθούν άμεσα, και μερικές φορές η μετατροπή είναι αδύνατη.
Γιατί δεν μπορούν να συγκριθούν δεδομένα που «μοιάζουν παρόμοια»;
Αν και το ISO και το ASTM μετρούν ιδιότητες με τα ίδια ονόματα, όπως η αντοχή κρούσης και το μέτρο κάμψης, οι διαφορετικές "μεταβλητές" στη διαδικασία μέτρησης κάνουν τα τελικά αποτελέσματα να φαίνονται σαν μέτρηση με "μετρικό χάρακα" και "τεντωμένο αυτοκρατορικό χάρακα"—οι τιμές δεν μπορούν απλά να συγκριθούν.
Βασικές διαφορές:
Σχήμα και μέγεθος δείγματος: Ακόμη και με το ίδιο υλικό, μια μακριά λωρίδα και ένα σχήμα αλτήρα θα παρουσιάσουν εντελώς διαφορετικές αντοχές υπό πίεση. Τα δείγματα του προτύπου ISO είναι συνήθως παχύτερα ή μακρύτερα από τα δείγματα ASTM.
Ταχύτητα δοκιμής: Τα πολυμερή υλικά είναι ιξωδοελαστικά. Αν τα τεντώσετε γρήγορα, γίνονται πιο εύθραυστα και πιο δυνατά. αν τα τεντώσετε αργά, γίνονται πιο ανθεκτικά. Υπάρχουν συχνά λεπτές διαφορές στις προδιαγραφές "ταχύτητα εφελκυσμού" μεταξύ ISO και ASTM.
Περιβαλλοντική προεπεξεργασία: Πρέπει το υλικό να τοποθετηθεί σε θερμοκρασία 23°C και υγρασία 50% για 24 ώρες ή 48 ώρες; Πόση απόκλιση θερμοκρασίας επιτρέπεται κατά τη διάρκεια της δοκιμής; Αυτές οι λεπτές περιβαλλοντικές διαφορές μπορούν να αλλάξουν σημαντικά τα αποτελέσματα των δοκιμών.
Φύλλο Η/Υ υψηλής αντοχής στις κρούσεις
Τυπικές περιπτώσεις
Περίπτωση 1: Αντοχή κρούσης δοκού προβόλου (κρούση LZOD)
Αυτό είναι το τεστ που είναι πιο επιρρεπές σε παρεξηγήσεις.
Δοκιμή αντοχής σε κρούση Izod
| Στοιχεία Διαφοράς | ASTM D256 | ISO 180 |
| Πάχος δείγματος | Συνήθως 3,2 mm (1/8 ίντσας) | Συνήθως 4 mm |
| Σχήμα εγκοπής | Σχετικά διορθωμένο | Διατίθεται σε Τύπο Α και Τύπο Β |
| Μονάδες Αποτελεσμάτων | J/m (ενέργεια/πλάτος δείγματος) | k/m² (ενέργεια/εμβαδόν διατομής) |
Το ASTM μετρά την ενέργεια ανά μονάδα πλάτους, ενώ το ISO μετρά την ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας. Αν και οι μονάδες μπορούν να μετατραπούν μαθηματικά, οι προκύπτουσες τιμές εξακολουθούν να στερούνται ακαδημαϊκής ισοδυναμίας λόγω των διαφορετικών καταστάσεων εσωτερικής τάσης που προκαλούνται από το πάχος του δείγματος.
Φύλλο POM που αποδίδουν καλά στις δοκιμές "Εκτέλεση στο σπάσιμο".
Περίπτωση 2: Ιδιότητες εφελκυσμού
Μπορεί να πιστεύετε ότι η «σπάσιμη δύναμη» είναι συγκρίσιμη, σωστά; Στην πραγματικότητα, όχι.
Διαφορά: Ταχύτητα δοκιμής
ASTM D638: Επιτρέπει ένα ευρύτερο φάσμα ταχυτήτων δοκιμής και έχει συγκεκριμένες συνιστώμενες ταχύτητες για υλικά με διαφορετικούς συντελεστές.
Το ISO 527 καθορίζει εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις ταχύτητας. Ιδιαίτερα κατά τη μέτρηση του "μέτρου εφελκυσμού", το ISO απαιτεί μέτρηση μέσω ενός εκτασιόμετρου σε εξαιρετικά χαμηλές ταχύτητες (συνήθως 1 mm/min).
Επειδή τα πλαστικά παρουσιάζουν σημαντική ευαισθησία στον ρυθμό παραμόρφωσης, εάν χρησιμοποιείτε μεγαλύτερη ταχύτητα ASTM, τα δεδομένα αντοχής που λαμβάνονται θα είναι γενικά υψηλότερα από τα πιο αργά δεδομένα ISO.
Φύλλο PEEK, ένα εξαιρετικό ανθεκτικό στη θερμότητα υλικό
Ένας οδηγός για την αποφυγή παγίδων για μηχανικούς
Εάν επιλέγετε υλικά ή εξερευνάτε εναλλακτικές, ακολουθήστε αυτές τις αρχές:
1. Σύγκριση εντός του ίδιου συστήματος: Να δίνετε πάντα προτεραιότητα στις συγκρίσεις εντός του ίδιου τυπικού συστήματος, όπως η σύγκριση τιμών ISO με άλλες τιμές ISO.
2. Αναζητήστε πίνακες ιδιοτήτων "διπλής προδιαγραφής": Πολλοί μεγάλοι διεθνείς κατασκευαστές (όπως η DuPont και η BASF) θα αναφέρουν και τα δύο αποτελέσματα δοκιμών. αυτή είναι η ασφαλέστερη αναφορά.
3. Εστίαση στις τάσεις, όχι στις απόλυτες τιμές: Εάν το υλικό Α είναι 20% ισχυρότερο από το υλικό Β σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM, τότε το υλικό Α είναι συνήθως καλύτερο και στα πρότυπα ISO. Αν και οι αριθμητικές τιμές δεν μπορούν να μετατραπούν απευθείας, η κατάταξη της υπεροχής της απόδοσης είναι συνήθως συνεπής.
4. Δώστε προσοχή στις μονάδες: Ειδικά για την αντοχή κρούσης και τη θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης, βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει εάν το επίθημα είναι kJ/m² ή J/m.
Συνοπτικά,
Το ISO και το ASTM αντιπροσωπεύουν δύο διαφορετικά σύνολα "κανόνων του παιχνιδιού". Ενώ και οι δύο περιγράφουν ιδιότητες υλικού, οι διαφορές στα εργαλεία δοκιμών, τα μεγέθη των δειγμάτων και η λογική τάσης δημιουργούν κενά στα δεδομένα.
Στην έρευνα και ανάπτυξη και σχεδιασμό, η αναγκαστική αντικατάσταση δεδομένων ASTM σε υπολογισμούς προσομοίωσης που απαιτούν πρότυπα ISO μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολικό σχεδιασμό ή πρόωρη αποτυχία της δομής του προϊόντος.