Сопротивление раздиру.
Способность материалов и изделий сопротивляться раздирающим нагрузкам – один из основных параметров, характеризующих прочностные качества. Методики, разработанные более века назад Эльмендорфом и Твингом, до настоящего времени используются в мировой практике. Испытания на раздир присутствуют в большинстве отраслевых стандартов. Они позволяют с максимальной точностью и минимальными затратами оценить прочность текстиля, нетканых материалов, канатно-веревочной продукции, бумаги, утеплителей, полимерных изделий, фольги, кровельных покрытий и многих других промышленных продуктов.
Цели и методы исследования сопротивляемости раздирающим нагрузкам.
Тестирование изделий и материалов на устойчивость к раздирающим нагрузкам заключаются в определении предельного усилия, при котором регистрируется необратимое разрушение образца. Изучается сопротивляемость однослойных и многослойных материалов. Продукцию с анизотропными свойствами исследуют на противостояние раздиру вдоль и поперек центральной оси.
По типу и направлению прилагаемой нагрузки методики исследования подразделяются на 3 наиболее распространенные варианта:
- Раздир надрезанных, серповидных и угловых образцов. Технология разработана для исследования прочностных характеристик эластомеров. С помощью захватов образцы фиксируются к подвижной и неподвижной траверсе разрывной машины. Усилие нагнетается со стабильной скоростью до полного разрушения тестируемого предмета. Так изучают прочностные показатели резин и резинотехнической продукции (ГОСТ 262-93), изделий из пластиков, полимерных пленок ГОСТ 26128-84.
- Непрерывное разрушение образцов с отфрезерованной канавкой. Для тестирования изделий, к примеру, полиэтиленовых труб (СТО 73011750-009-2012), фрезеруют удлиненное отверстие, направление которого совпадает с осью по длине изучаемого образца. Раздирание бруска, отрезка трубы, полимерной пластины и подобной продукции производится с помощью проволоки.
- Непрерывный раздир с концентратором разрушения. Этот способ разработан для изучения прочности изделий из материалов, не отличающихся эластичностью. Воздействие производится цилиндрическим металлическим элементом. Технология с первоначальным формированием зоны пластической деформации применяется в испытаниях ячеистых теплоизоляторов и стройматериалов (ИСО 8067:2008), прорезиненного текстиля (ГОСТ 30304-95), полимерных волокон (ASTM D 624-54).
Испытания на раздир предоставляют возможность выявить слабые стороны материалов, конструкций, изделий, чтобы своевременно скорректировать формулы полимеров или усилить продукцию посредством армирования. Оценка по значению сопротивления раздирающим нагрузкам позволяет сравнивать сорта материалов по скорости падения прочности. В зависимости от назначения продукции и характерных для ее эксплуатации условий тестирование на сопротивляемость раздирающим нагрузкам проводится при повышенных или пониженных температурах.
Перед лабораторными испытаниями образцы, изготовленные согласно регламенту соответствующего стандарта, подвергаются кондиционированию. Продолжительность, уровень влажности и температуры для выдерживания указывает производитель в сопроводительной технической документации. Перед формированием надреза или разреза кондиционирование длится не менее 1 ч.
Оборудование и приспособления для испытаний на раздир.
Для тестирования материалов, изделий на устойчивость к разрывным нагрузкам потребуются следующие установки и приспособления:
- Разрывная машина. Специализированная лабораторная техника с точностью имитирует разрушающие усилия характерной для эксплуатации мощности. Диапазон предполагаемых нагрузок определяет выбор установки с электромеханическим или гидравлическим приводом. В приоритете модели с электронным устройством, измеряющим разрывную силу, но допускается использование маятникового типа. Для сбора и систематизации сведений о поведении образца во время испытаний на раздир к аппарату подключается модуль БСПД, с помощью которого информация транспортируется в ПК оператора для дальнейшей обработки, оценки, составления отчетов.
- Установка для вырубки концентраторов. Станок с предельно высокой точностью вырубает в центре ребер образцов концентраторы необходимой для тестирования формы и размера. Устройство надрезает или разрезает заготовки в соответствии с требованиями нормативной документации.
- Система температурных исследований. В герметичной камере оборудования создают необходимый температурный фон, если изделие предназначено для эксплуатации в нестандартных условиях. В устройстве кондиционируют образцы, если поддерживать в помещении нормативную температуру и влажность невозможно.
- Захваты. Конструктивно продуманные приспособления надежно фиксируют образцы, не позволяя смещаться и высвобождаться от приложения мощной разрывной нагрузки. Приспособления снабжены устройствами для точного позиционирования изучаемых элементов.
В выборе лабораторных машин и сопутствующих приспособлений для испытаний на раздир готовы помочь эксперты компании "ГОСТ".
