5 دستگاهها
5.1 دستگاه آزمون کشش، مطابق با ISO 527-1 و قادر به حفظ سرعت آزمون (20 ± 2) mm/min.
5.1.1 سلول بار که باید با Class 1، مطابق تعریفشده در ISO 7500-1، مطابقت داشته باشد. سلول بار باید بتواند نیروها را در محدوده 40 N برای نمونههای با ضخامت 0,30 mm و 120 N برای نمونههای با ضخامت 1,0 mm بهطور دقیق اندازهگیری کند.
5.1.2 اکستنسومتر که باید با Class 1، مطابق تعریفشده در ISO 9513، مطابقت داشته باشد. جابهجایی تراورس نباید بهعنوان معیار کرنش استفاده شود. برای نمونه آزمون با ضخامت 0,30 mm، استفاده از اکستنسومتر غیرتماسی ترجیح داده میشود.
5.1.3 محفظه دما، برای کنترل دما در (80 ± 1) °C.
5.1.4 گیرهها؛ استفاده از عملکرد از راه دور برای امکان بستن و باز کردن گیرهها بدون نیاز به باز کردن محفظه دما توصیه میشود.
5.2 دستگاههای اندازهگیری ضخامت و عرض نمونههای آزمون.
5.2.1 ضخامت باید با دستگاهی با دقت 0,005 mm و دارای سطح تماس با ابعادی کمتر از عرض بخش موازی نمونه آزمون (4,0 mm) اندازهگیری شود.
5.2.2 عرض باید با دستگاهی با دقت 0,01 mm اندازهگیری شود. باید دقت شود که عرض نمونه آزمون بر اثر تغییر شکل تغییر نکند. بنابراین، برای اندازهگیری عرض و جلوگیری از تغییر شکل نمونه آزمون، استفاده از میکروسکوپ توصیه میشود.
5.3 باید از تیغه پانچ مطابق با 6.1 استفاده شود.
6 نمونههای آزمون
6.1 هندسه و ابعاد نمونه آزمون
باید از هندسه نمونه آزمون نشاندادهشده در شکل 1 استفاده شود. برای اندازهگیری دقیق ناحیه سختشوندگی کرنشی، وجود ناحیه گیرش بزرگ در نمونه آزمون، بهمنظور جلوگیری از لغزش در گیرهها، ضروری است.
6.2 آمادهسازی نمونه آزمون
گرانولهای PE باید مطابق با شرایط قالبگیری ارائهشده در جدول 2، بهصورت فشاری به ورقهایی با ضخامت 0,30 mm یا 1,0 mm قالبگیری شوند؛ اما در صورت بروز اختلاف، باید از ضخامت 0,30 mm استفاده شود.
پس از قالبگیری فشاری، باید ورقها با قرار دادن بهمدت 1 h درون آون با دمای (120 ± 2) °C و سپس خنکسازی آهسته تا دمای اتاق، بازپخت شوند. این خنکسازی با خاموش کردن محفظه دمای بسته و با نرخ خنکسازی متوسط کمتر از 2 °C/min انجام میشود. در طول این فرایند، باید امکان حرکت آزادانه ورقها فراهم باشد.
یادداشت: از آنجا که خنکسازی زمان زیادی میبرد، توصیه میشود نمونهها در پایان روز بازپخت شوند و اجازه داده شود نمونهها طی شب در محفظه دما خنک شوند.
با استفاده از قالبی منطبق با هندسه مشخصشده نمونه آزمون (به 6.1 مراجعه شود)، پنج قطعه آزمون باید از ورقهای فشرده پانچ شوند. فرایند پانچ باید بهگونهای انجام شود که هیچگونه تغییر شکل، ترکمویی یا بینظمی دیگری روی قطعات آزمون وجود نداشته باشد.
ضخامت نمونهها باید در سه نقطه از ناحیه موازی نمونه آزمون اندازهگیری شود. کمترین مقدار اندازهگیریشده برای ضخامت این اندازهگیریها باید برای تحلیل دادهها استفاده شود (به بند 8 مراجعه شود).
علامتهای گیج را روی هر نمونه آزمون، در فاصلههای مساوی از نقطه میانی و با حفظ طول گیج، l0، اعمال کنید.
7 روش آزمون
— ابعاد دقیق عرض (b) را با دقت 0,01 mm و ضخامت (h) را با دقت 0,005 mm برای هر نمونه آزمون منفرد اندازهگیری کنید.
— نمونههای آزمون را پیش از شروع آزمون، حداقل بهمدت 30 min در محفظه دما و در دمای (80 ± 1) °C قرار دهید.
— قطعه آزمون را در گیره بالایی مهار کنید. گیرهها باید بهگونهای انتخاب شوند که از آسیبدیدگی و لغزش قطعه آزمون جلوگیری شود.
— محفظه دما را ببندید.
— پس از رسیدن دما به (80 ± 1) °C، قطعه آزمون را با گیره پایینی مهار کنید.
— نمونه باید پیش از اعمال بار و آغاز اندازهگیری، حداقل 1 min بین گیرهها باقی بماند.
— پیشتنش 0,4 MPa را با سرعت 5 mm/min اعمال کنید.
— در طول آزمون، بار و ازدیاد طول واردشده به نمونه آزمون را اندازهگیری کنید.
— نمونه آزمون را با سرعت ثابت تراورس 20 mm/min کشیده و امتداد دهید. برای تحلیل دادهها، نقاط داده باید از λ = 8,0 تا λ = 12,0 یا تا زمان شکست جمعآوری شوند. اگر نمونه پیش از λ = 8,5 بشکند، باید نمونه رد شود.
حداقل پنج نمونه آزمون باید آزمایش شوند. در صورت وقوع لغزش میله آزمون در گیرهها، نتیجه آزمون باید کنار گذاشته شده و آزمون تکرار شود.
8 تحلیل دادهها
نسبت کشش، λ، از طول، l، و طول گیج، l0، مطابق فرمول (1) محاسبه میشود.
تنش حقیقی، σtrue، مطابق فرمول (2) محاسبه میشود. این فرمول بر این فرض استخراج شده است که حجم بین علامتهای گیج ثابت باقی میماند.
تعیین سطح مقطع اولیه، A، برای هر میله آزمون منفرد اهمیت دارد. مدل ساختاری Neo-Hookean با فرمول (3) نمایش داده میشود و برای برازش و برونیابی دادهها به کار میرود؛ سپس <Gp> (MPa) برای 8 < λ < 12 محاسبه میشود (به پیوست A مراجعه شود).
باید دقت برازش دادهها (R2) بیشتر از 0,9 حاصل شود.