Основные факторы, определяющие качество в пластмассовой промышленности

Одним из важнейших факторов, определяющих качество в пластмассовой промышленности, являются механические и физические свойства сырья и готовых изделий. Для измерения этих свойств требуется специальное испытательное оборудование и использование соответствующих стандартов.

 Основные виды используемых испытаний

Испытание на растяжение – ISO 527, ASTM D638
К образцу из пластика прикладывается растягивающая сила для измерения модуля упругости, предела текучести и удлинения при разрыве.

Испытание на сжатие – ASTM D695
Оценивает поведение пластмассового материала под действием сжимающей силы.

Показатель текучести расплава (MFI/MFR) – ISO 1133, ASTM D1238
Измеряет скорость течения гранул пластика при определённых температуре и давлении. Является критическим параметром для обеспечения стабильности производственного процесса.

Испытание на удар Изода – ISO 180, ASTM D256
На образец наносится внезапный удар для оценки его прочности и вязкости.

Испытание коэффициента трения (COF) – ASTM D1894
Измеряет свойства поверхностного трения пластиковых плёнок.

Отрасли, где применяются эти испытания

Производители изделий методом литья под давлением и экструзии

Производители упаковки и плёнки

Автомобильная промышленность и производство бытовой техники

Производители медицинских изделий

Научно-исследовательские центры в области полимеров

Соответствующее испытательное оборудование

Машина для испытаний на растяжение и сжатие
Модульная конструкция позволяет использовать различные испытательные головки.

Прибор для определения показателя текучести расплава (MFI)
С цифровым управлением и автоматической системой резки.

Ударная испытательная машина
Методы Изода или Шарпи, совместимая со стандартами ISO/ASTM.

Стандарт ASTM D695

Стандартный метод испытания на сжимающие свойства жёстких пластиков

 Назначение

ASTM D695 измеряет следующие механические свойства:

Прочность при сжатии

Модуль упругости при сжатии

Деформация при сжатии

Поведение при деформации (текучесть, разрушение и т. д.)

Применяемые материалы

Жёсткие термопласты (например, ABS, поликарбонат, ПВХ)

Термореактивные смолы (например, эпоксидные, фенольные)

Пластики, армированные наполнителями

Методика испытаний

Форма образца:
Обычно используют цилиндрические (Ø 12,7 мм × 25,4 мм) или призматические (12,7 мм × 12,7 мм × 25,4 мм) образцы.

Испытательная машина:
Универсальная испытательная машина (на растяжение-сжатие) прикладывает нагрузку с постоянной скоростью (TSC-Lp или CSC-Lp).

Скорость испытания:
Обычно 1,3 мм/мин (0,05 дюйма/мин).

Сбор данных:
Нагрузка и деформация непрерывно регистрируются. Затем строится кривая напряжение–деформация.

Основные измеряемые значения

 Почему это важно?

Помогает предсказать поведение продукта при ударе, нагрузке и длительном напряжении.
Играет критическую роль в проектировании изделий и выборе материалов в таких отраслях, как автомобилестроение, строительство, бытовая техника и упаковка.

Стандарт ASTM D638

Стандартный метод испытания на растяжение пластиков

Этот стандарт используется для измерения следующих механических свойств пластиков:

Прочность при растяжении

Удлинение

Модуль упругости

Точка разрушения

Методика испытаний

1. Форма образца
Используются образцы в форме «собачья кость».
Существует пять типов (Тип I – V), наиболее распространён – Тип I.
Размеры и допуски указаны в стандарте.

2. Испытательное оборудование
Используется универсальная машина для испытания на растяжение (TSC-Lp или CSC-Lp).
Растягивающая сила прикладывается с постоянной скоростью перемещения (например, 5 мм/мин).
Сила и удлинение регистрируются для построения кривой напряжение–деформация.

3. Условия окружающей среды
Температура и влажность могут влиять на результаты.
ASTM D638 обычно проводится при 23 ± 2 °C и 50 ± 5% относительной влажности.

 Основные измеряемые значения

Отрасли, где применяется ASTM D638

Производители и переработчики пластиков

Автомобильная промышленность

Бытовая техника

Упаковочная промышленность

Электротехнические и электронные компоненты

Строительные материалы

 Примечания

Подходит для жёстких пластиков толщиной >1,0 мм.

Для плёнок или тонких листов используйте такие стандарты, как ASTM D882.

Некоторые специальные пластики могут требовать предварительной обработки (например, сушки) перед испытанием.

 Испытание MFI (показатель текучести расплава)

ISO 1133 / ASTM D1238
Стандартный метод определения скорости течения термопластов с помощью пластометра

Назначение испытания

Испытание MFI определяет поведение термопластичных материалов в расплаве.
Измеряется, сколько грамм полимера проходит через стандартное капиллярное сопло при определённой температуре и нагрузке за 10 минут.

Измеряемые параметры:

MFR (массовый показатель текучести) – г/10 мин

MVR (объёмный показатель текучести) – см³/10 мин (согласно ISO 1133-2)

Применяемые материалы

Полиэтилен (PE)

Полипропилен (PP)

Полистирол (PS)

Инженерные пластики, такие как ABS, PA, PC

Термопластичные эластомеры (TPE)

Испытательное оборудование

Прибор для испытания MFI (экструзионный пластометр)
Оснащён термостатированным цилиндром и поршнем.

Испытательные грузы (нагрузка)
Согласно ASTM D1238, массы варьируются от 325 г до 21,6 кг.
(Типичные нагрузки: 2,16 кг, 5,00 кг, 10,00 кг)

Механизм резки
Используется для отрезания экструдированного полимера для точного измерения времени и массы (ручной или автоматический).

Методика испытаний

Измеряемые значения

Типичные условия испытаний

Почему MFI важен?

Проверка совместимости процессов: гарантирует правильные параметры экструзии или литья под давлением.

Сравнение материалов: позволяет сравнивать разные партии или производителей.

Выявление загрязнений или деградации: аномальный MFI может указывать на плохое смешение или наличие вторичного сырья.

Инструмент контроля качества: отслеживает стабильность в производстве полимеров или при приёмке материалов.

 Отрасли и области применения

Производители изделий методом литья под давлением

Производители плёнки и упаковки

Лаборатории контроля качества переработки пластмасс

Компаундеры полимеров

Автомобильная и бытовая промышленность

Аккредитованные испытательные лаборатории

Различия между ISO 1133 и ASTM D1238