Hoe beoordelen ingenieurs plastic materialen en materiaalsterkte?

Bij het evalueren van een materiaal voor gebruik in een bepaalde toepassing, zijn ingenieurs meestal  kijk eerst naar het gegevensblad met materiaaleigenschappen of kortweg het materiaalgegevensblad. Deze zijn voor de meeste kunststoffen online beschikbaar. Dit blad geeft typische waarden voor verschillende eigenschappen. Gewoonlijk bevat het waarden voor fysieke eigenschappen en mechanische eigenschappen, evenals thermische en elektrische eigenschappen. Meestal bevat het gegevensblad met materiaaleigenschappen de ASTM-, ISO- of UL-test die is gebruikt om tot de waarde te komen en de eenheden waarin de waarde wordt gegeven, evenals de gegevens. Een voorbeeld kan zijn dat de dichtheid van een bepaald materiaal werd bepaald door ASTM D792* en de waarde wordt gegeven in lb/in ² of g/cm ^3. Hier zullen we enkele van de mechanische eigenschappen die worden gebruikt om de materiaalsterkte te evalueren nader bekijken.

• Ultieme treksterkte (UTS) of gewoon "Treksterkte" is een meting van hoeveel spanning een materiaal kan weerstaan. De term verwijst naar de maximale spanning die een bepaald plastic kan weerstaan ​​terwijl het wordt getrokken of uitgerekt zonder te breken. Het hoogste punt van de spanningsrekcurve is de UTS. De maateenheid voor UTS is MPa of psi. Sommige plastic materialen zullen sterk breken - dit wordt "bros falen" genoemd. Andere materialen, zoals de meeste metalen, zullen enige plastische vervorming ondergaan voordat ze breken. De waarden zijn het belangrijkst in brosse materialen omdat er geen vloeigrens is.
• Trekspanning in de pauze of Ultieme trekspanning verwijst naar de verlenging van een materiaal dat onderhevig is aan spanning totdat het breekt. Spanning=kracht/oppervlak of F/A. Het wordt gewoonlijk uitgedrukt in MPa of psi.
• Flexurale modulus, soms aangeduid als de buigmodulus, is de neiging van een materiaal om te buigen. Het is de verhouding spanning tot rek in een buigvervorming en wordt uitgedrukt in eenheden van kracht per gebied. ASTMD790
  
• Flexurale kracht is het vermogen van een materiaal om vervorming onder belasting te weerstaan. ASTMD790
• Young's modulus of trekmodulus wordt gebruikt om de stijfheid van een elastisch materiaal te karakteriseren. Het is vernoemd naar de 19 ^e eeuwse Britse wetenschapper Thomas Young. Het wordt vaak de elasticiteitsmodulus genoemd. Het is een verhouding van de spanning langs een as tot de rek langs die as. Een materiaal met een hoge Young's modulus is vrij rigide.
• Afschuifsterkte is de kracht per oppervlakte-eenheid bij falen gedeeld door de dichtheid. Schuifkrachten zijn niet-uitgelijnde krachten die een deel van een object in de ene richting duwen, maar een ander deel van dat lichaam in een andere richting.
• Rockwell-hardheid verwijst naar een methode om de hardheid van materialen te testen. In dit geval wordt hardheid gedefinieerd als de weerstand van een polymeer tegen penetratie. De Rockwell-schalen zijn de meest algemeen erkende tests voor hardheid.
• Izod slagsterkte, gekerfd is een ASTM-standaardmethode voor het bepalen van de impact weerstand van materialen. De ASTM-test bepaalt de energie per dikte-eenheid die nodig is om een ​​testspecimen onder buiginslag te breken. Het testmonster wordt vastgehouden als een verticale vrijdragende balk en wordt geraakt door een slingerende slinger. De energie die verloren gaat door de slinger is gelijk aan de energie die wordt geabsorbeerd door het proefstuk.
• Verlenging bij pauze is de verhouding tussen de aanvankelijke lengte en de veranderde lengte na breuk van het testexemplaar. Het drukt het vermogen uit van een materiaal om vormveranderingen te weerstaan ​​zonder te barsten

*ASTM of de American Society for Testing and Materials is een internationale standaardorganisatie die technische standaarden ontwikkelt en publiceert voor gebruik op vrijwillige basis.

Vragen? Laat het me weten in de comments hieronder.

Op zoek naar meer informatie over materiaaleigenschappen? Download onze gratis verklarende woordenlijst voor kunststofproductie.