Một số tính chất củavật liệu tổng hợp có thể được xác định bằng một loạt các thử nghiệm cơ học tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn. Các thử nghiệm thông thường chủ yếu bao gồm độ căng, nén, uốn, cắt, va đập và độ mỏi. Kiểm tra cơ học tổng hợp phải sử dụng hệ thống kiểm tra vật liệu có khả năng kiểm tra về mặt kiểm soát tải trọng, kiểm soát chuyển vị và kiểm soát biến dạng.
Kiểm tra độ bền kéo một trục (ASTM D638, ISO 527)
Công thức tính ứng suất (ζ) trong thí nghiệm kéo một trục như sau:
ζ = diện tích tải/vật liệu mẫu
Công thức tính biến dạng (ε) là: ε=δl (thay đổi chiều dài)/l (chiều dài ban đầu)
Độ dốc của phần tuyến tính ban đầu của đường cong (E) là mô đun Young được tính bởi:
E=(ζ2-ζ1)/(ε2-ε1)
Kiểm tra uốn cong 4 điểm (ASTM D6272)
Thử nghiệm uốn bốn điểm cung cấp mô đun uốn, ứng suất uốn và dữ liệu uốn. Bài kiểm tra này rất giống với bài kiểm tra uốn cong ba điểm. Sự khác biệt chính là bằng cách thêm phần sống mũi thứ tư để tác dụng tải trọng, phần cầu giữa hai điểm ứng suất sẽ chịu lực căng tối đa. Trong thử nghiệm uốn ba điểm, chỉ có phần dầm bên dưới điểm tải chịu lực căng.
Sự sắp xếp này tạo điều kiện thuận lợi cho việc thử nghiệm các vật liệu có độ cứng cao, chẳng hạn như polyme truyền gốm, trong đó số lượng và mức độ nghiêm trọng của khuyết tật ở ứng suất tối đa có liên quan trực tiếp đến độ bền uốn của vật liệu và sự bắt đầu vết nứt. Không giống như thử nghiệm uốn ba điểm, thử nghiệm uốn bốn điểm không có lực cắt ở vùng giữa hai chốt chịu tải.
Kiểm tra tỷ lệ thông (ASTM D3039)
Tỷ lệ Poisson là một trong những thông số quan trọng nhất được sử dụng trong thiết kế kết cấu trong đó tất cả các thay đổi về kích thước do lực tác dụng phải được xem xét, đặc biệt đối với vật liệu in 3D. Với phương pháp thử nghiệm này, tỷ số Poisson chỉ là kết quả của độ giãn dài do ứng suất một trục gây ra.
Thử nghiệm này được thực hiện bằng cách tác dụng tải lên mẫu và đo các đặc tính khác nhau của mẫu khi chịu tải. Hai máy đo biến dạng được gắn vào mẫu ở góc 0 và 90 độ để đo biến dạng ngang và biến dạng tuyến tính. Mối quan hệ giữa biến dạng ngang và biến dạng tuyến tính cho ta tỉ số Poisson.
Thử nghiệm nén phẳng (ASTM D695)
Đặc tính in của vật liệu in 3D rất quan trọng khi sản phẩm được vận hành trong điều kiện tải áp suất. Các thử nghiệm được thực hiện vuông góc với mặt phẳng của tấm khi lõi được đặt trong một lớp kết cấu. Các phương pháp thử nghiệm liên quan đến áp suất yêu cầu các điều kiện thử nghiệm trong đó biến dạng được áp dụng trong điều kiện gần như tĩnh để loại bỏ ảnh hưởng của khối lượng và quán tính.
Thử nghiệm nén Boeing BSS 7260 đã sửa đổi: ASTM D695 và Boeing BSS 7260 đã sửa đổi là các thông số kỹ thuật thử nghiệm để xác định cường độ nén và độ cứng của vật liệu tổng hợp ma trận polymer bằng cách sử dụng thiết bị thử nghiệm nén có tải. Trong phương pháp thử này, lực nén được đưa vào mẫu thông qua tải trọng cuối.
Kiểm tra độ mỏi trục (ASTM D7791, D3479)
ASTM D7791 mô tả việc xác định đặc tính mỏi động của nhựa dưới tải trọng một trục. Tải trọng kéo (Phương pháp A) và tải không nén đối với mẫu nhựa cứng (Phương pháp B) của mẫu nhựa cứng hoặc bán cứng để xác định gia công, điều kiện bề mặt, ứng suất, v.v. Độ mỏi của nhựa gia cố và vật liệu tổng hợp chịu tải trọng một trục theo chu kỳ rộng rãi Khả năng chống va đập . Các kết quả phù hợp để nghiên cứu khả năng phục hồi cao của vật liệu ứng cử viên.
Theo tiêu chuẩn ASTM, tần số thử nghiệm được khuyến nghị là 5 Hz trở xuống và thử nghiệm có thể được thực hiện dưới sự kiểm soát tải/ứng suất hoặc chuyển vị/biến dạng. Phương pháp thử này cho phép tạo ra ứng suất hoặc biến dạng tùy thuộc vào các chu kỳ và giới hạn mỏi được đặc trưng bởi sự phá hủy của mẫu hoặc đạt tới 10E+07 chu kỳ. Mức ứng suất hoặc biến dạng tối đa và tối thiểu được xác định bởi mối quan hệ R.
Kiểm tra uốn cong ba điểm (ASTM D790)
Thử nghiệm uốn cong ba điểm có thể được thực hiện để hiểu ứng suất uốn, ứng suất uốn và biến dạng của vật liệu tổng hợp và vật liệu in 3D nhựa nhiệt dẻo. Mẫu được đặt ở vị trí nằm ngang và ứng suất nén xuất hiện ở phía trên. mặt cắt ngang và ứng suất kéo xảy ra ở đầu dưới của mặt cắt ngang. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một thanh tròn hoặc bề mặt cong để đỡ mẫu từ bên dưới.
Phải cung cấp một thanh bán kính hoặc giá đỡ phù hợp để có một điểm hoặc đường tiếp xúc duy nhất với mẫu. Đầu tròn tác dụng lực lên bề mặt trên của mẫu. Nếu mẫu có mặt cắt ngang đối xứng thì ứng suất kéo và ứng suất nén tối đa bằng nhau. Hình học và thiết bị thử nghiệm này cung cấp các điều kiện tải cho phép mẫu thử bị hỏng khi kéo hoặc nén.
Đối với hầu hết các vật liệu composite, cường độ nén thấp hơn cường độ kéo và mẫu sẽ bị hỏng ở bề mặt chịu nén. Sự phá hủy do nén này có liên quan đến hiện tượng mất ổn định cục bộ (microbuckling) của từng sợi riêng lẻ.
Do đặc tính dị hướng điển hình của vật liệu composite, một trong những thách thức chính trong việc thử nghiệm các vật liệu này là cần phát triển nhiều loại thiết bị cố định để cung cấp nhiều cách khác nhau để thử nghiệm vật liệu trong các điều kiện khác nhau.
Xem thư viện ảnh của chúng tôi và các tin tức khác về nhà máy sợi thủy tinh GRECHO đây.
Liên hệ chúng tôi:
E-mail: Amy@grechofiberglass.com
Điện thoại: +86-15815597785
Whatsapp: 15815597785
Trang mạng:www.grechofiberglass.com
Thời gian đăng: Apr-08-2022
