ในกระบวนการคัดเลือกวัสดุพลาสติก เรามักจะเห็นข้อมูลคู่ขนานสองชุด ได้แก่ ISO และ ASTM ซึ่งมาจากมาตรฐานการทดสอบที่แตกต่างกัน ได้แก่ องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) และสมาคมอเมริกันเพื่อการทดสอบและวัสดุ (ASTM)
เมื่อเปรียบเทียบตารางคุณสมบัติของวัสดุ วิศวกรหลายคนมักถามว่า: "ทั้งคู่วัดความต้านทานแรงดึง 50 MPa ของ ISO หรือ 55 MPa ของ ASTM ไหนดีกว่ากัน" คำตอบคือ น่าเสียดายที่ไม่สามารถเปรียบเทียบได้โดยตรง และบางครั้งการแปลงก็เป็นไปไม่ได้
เหตุใดจึงเปรียบเทียบข้อมูลที่ "คล้ายกัน" ไม่ได้
แม้ว่า ISO และ ASTM จะวัดคุณสมบัติด้วยชื่อเดียวกัน เช่น ความต้านทานแรงกระแทกและโมดูลัสแรงดัดงอ แต่ "ตัวแปร" ที่แตกต่างกันในกระบวนการวัดทำให้ผลลัพธ์สุดท้ายดูเหมือนการวัดด้วย "ไม้บรรทัดเมตริก" และ "ไม้บรรทัดอิมพีเรียลที่ยืดออก" ซึ่งไม่สามารถเปรียบเทียบค่าได้ง่ายๆ
ความแตกต่างที่สำคัญ:
รูปร่างและขนาดของชิ้นงาน: แม้ว่าจะใช้วัสดุชนิดเดียวกัน แถบยาวและรูปทรงดัมเบลก็จะแสดงจุดแข็งที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงภายใต้ความเครียด ตัวอย่างมาตรฐาน ISO มักจะมีความหนาหรือยาวกว่าชิ้นงาน ASTM
ความเร็วในการทดสอบ: วัสดุโพลีเมอร์มีความยืดหยุ่นหนืด หากคุณยืดออกอย่างรวดเร็ว มันจะเปราะและแข็งแรงขึ้น ถ้าคุณยืดมันออกช้าๆ มันจะยืดหยุ่นมากขึ้น มักจะมีความแตกต่างเล็กน้อยในข้อกำหนด "ความเร็วแรงดึง" ระหว่าง ISO และ ASTM
การปรับสภาพสิ่งแวดล้อม: ควรวางวัสดุที่อุณหภูมิ 23°C และความชื้น 50% เป็นเวลา 24 ชั่วโมงหรือ 48 ชั่วโมง อนุญาตให้มีการเบี่ยงเบนอุณหภูมิได้เท่าใดในระหว่างการทดสอบ ความแตกต่างด้านสิ่งแวดล้อมเล็กน้อยเหล่านี้สามารถเปลี่ยนผลการทดสอบได้อย่างมาก
แผ่น PC ทนต่อแรงกระแทกสูง
กรณีทั่วไป
กรณีที่ 1: กำลังรับแรงกระแทกของคานเท้าแขน (LZOD Impact)
นี่คือการทดสอบที่มีแนวโน้มที่จะเกิดความเข้าใจผิดมากที่สุด
การทดสอบความทนแรงกระแทกของไอซอด
| รายการความแตกต่าง | มาตรฐาน ASTM D256 | ISO180 |
| ความหนาของชิ้นงาน | โดยทั่วไป 3.2 มม. (1/8 นิ้ว) | ปกติ 4 มม |
| รูปร่างรอยบาก | ค่อนข้างคงที่ | มีจำหน่ายในประเภท A และประเภท B |
| หน่วยผลลัพธ์ | J/m (พลังงาน/ความกว้างตัวอย่าง) | k/m² (พลังงาน/พื้นที่หน้าตัด) |
ASTM วัดพลังงานต่อความกว้างของหน่วย ในขณะที่ ISO วัดพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ แม้ว่าหน่วยต่างๆ จะสามารถแปลงได้ทางคณิตศาสตร์ แต่ค่าผลลัพธ์ยังคงขาดความเท่าเทียมกันทางวิชาการ เนื่องจากสภาวะความเค้นภายในที่แตกต่างกันซึ่งเกิดจากความหนาของตัวอย่าง
แผ่น POM ที่ทำงานได้ดีในการทดสอบ "การยืดตัวเมื่อขาด"
กรณีที่ 2: คุณสมบัติแรงดึง
คุณคงคิดว่า “พลังทำลายล้าง” เทียบเคียงได้ใช่ไหม? จริงๆแล้วไม่มี
ความแตกต่าง: ความเร็วในการทดสอบ
ASTM D638: ช่วยให้มีช่วงความเร็วในการทดสอบที่กว้างขึ้นและมีความเร็วที่แนะนำเฉพาะสำหรับวัสดุที่มีโมดูลัสต่างกัน
ISO 527 ระบุข้อกำหนดด้านความเร็วที่เข้มงวดอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการวัด "โมดูลัสแรงดึง" ISO ต้องใช้การวัดผ่าน extensometer ที่ความเร็วต่ำมาก (โดยทั่วไปคือ 1 มม./นาที)
เนื่องจากพลาสติกมีความไวต่ออัตราความเครียดอย่างมาก หากคุณใช้ความเร็ว ASTM ที่เร็วขึ้น ข้อมูลความแข็งแกร่งที่ได้รับโดยทั่วไปจะสูงกว่าข้อมูล ISO ที่ช้ากว่า
แผ่น PEEK วัสดุทนความร้อนได้ดีเยี่ยม
คู่มือการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดสำหรับวิศวกร
หากคุณกำลังเลือกวัสดุหรือสำรวจทางเลือกอื่น โปรดปฏิบัติตามหลักการเหล่านี้:
1. เปรียบเทียบภายในระบบเดียวกัน : จัดลำดับความสำคัญของการเปรียบเทียบภายในระบบมาตรฐานเดียวกันเสมอ เช่น การเปรียบเทียบค่า ISO กับค่า ISO อื่นๆ
2. ค้นหาตารางคุณสมบัติ "dual-standard": ผู้ผลิตต่างประเทศรายใหญ่หลายราย (เช่น DuPont และ BASF) จะแสดงรายการผลการทดสอบทั้งสองรายการ นี่คือข้อมูลอ้างอิงที่ปลอดภัยที่สุด
3. มุ่งเน้นไปที่แนวโน้ม ไม่ใช่ค่าสัมบูรณ์: หากวัสดุ A มีความแข็งแกร่งกว่าวัสดุ B 20% ตามมาตรฐาน ASTM แสดงว่าวัสดุ A มักจะดีกว่าภายใต้มาตรฐาน ISO เช่นกัน แม้ว่าจะไม่สามารถแปลงค่าตัวเลขได้โดยตรง แต่การจัดอันดับความเหนือกว่าของประสิทธิภาพมักจะสอดคล้องกัน
4. ใส่ใจกับหน่วย: โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแรงกระแทกและอุณหภูมิการบิดเบือนความร้อน โปรดตรวจสอบว่าส่วนต่อท้ายเป็น kJ/m² หรือ J/m
โดยสรุป
ISO และ ASTM เป็นตัวแทนของ "กฎของเกม" สองชุดที่แตกต่างกัน แม้ว่าทั้งสองจะอธิบายคุณสมบัติของวัสดุ ความแตกต่างในเครื่องมือทดสอบ ขนาดชิ้นงาน และตรรกะความเค้นทำให้เกิดช่องว่างในข้อมูล
ในการวิจัยและพัฒนาและการออกแบบ การบังคับแทนที่ข้อมูล ASTM ในการคำนวณแบบจำลองที่ต้องการมาตรฐาน ISO อาจนำไปสู่การออกแบบที่มากเกินไปหรือความล้มเหลวก่อนเวลาอันควรของโครงสร้างผลิตภัณฑ์