제조업체가 차량, 소비재 등의 무게와 비용을 줄이기 위해 노력함에 따라 많은 산업에서 구조물용 플라스틱이 중요한 역할을 합니다. MTS 응용 분야 엔지니어가 제조업체와 배합 업체에서 MTS 테스트 솔루션을 사용하면 이러한 재료에 대한 ISO 및 ASTM 표준을 보다 효과적으로 충족하는 데 어떻게 도움이 되는지 논의합니다.
Q: 플라스틱 산업을 주도하는 트렌드는 무엇입니까?
A: 특히 광범위한 기계, 차량 및 기타 제품에 사용되는 성형 구조용 플라스틱 업계에서 현재 엄청난 혁신이 일어나고 있습니다. 고품질 경량 플라스틱은 제조업체에서 생산하기에 비용 효율적일 뿐만 아니라 강도와 내구성을 이상적으로 조합해 제공할 수 있습니다. 배합 업체는 특정 응용 분야에서 특정 속성을 제공하기 위해 독점 공식을 지속적으로 개발 및 조정하고 있으며 이러한 각 재료에는 장력 테스트가 필요합니다.
Q: 플라스틱의 장력 테스트에 적용되는 표준은 무엇입니까?
A: 일반적으로 사용되는 두 가지 표준은 ISO와 ASTM입니다. ISO 527은 모든 종류의 플라스틱의 인장 특성을 결정하기 위한 일반 원칙을 다루며 사출 플라스틱, 필름, 시트, 섬유 강화 플라스틱 복합재에 초점을 맞춘 확장 기능을 가지고 있습니다. ASTM D638은 모든 종류의 플라스틱의 인장 속성 데이터를 생성하기 위해 유사한 지침을 제공합니다. 당사의 고객은 최근 성형 및 사출 플라스틱의 장력 테스트 표준에 중점을 두고 있습니다. 이들은 ISO 527-2와 ASTM D638입니다.
Q: ISO 527-2 표준과 ASTM D638 표준의 차이점은 무엇입니까?
A: ISO 527-2 표준과 ASTM D638 표준은 매우 유사하지만 재료의 응력-스트레인 곡선의 비선형 부분에서 다릅니다. 이 두 표준은 대부분의 플라스틱에 대한 테스트 결과가 동일합니다. 하지만 선형 영역이 거의 없거나 전혀 없는 플라스틱의 경우 ASTM과 ISO 간의 변화가 클 수 있습니다.
Q: 장력 테스트가 중요한 이유는 무엇입니까?
A: 장력 테스트는 중요한 데이터를 많이 생성하기 때문에 플라스틱에서 가장 널리 사용되는 테스트입니다. 이 테스트는 재료의 응력, 스트레인, 인장 계수 및 푸아송 비와 같은 속성을 조사할 때 기초 자료의 역할을 합니다. 시편을 파괴점까지 당기는데 필요한 힘을 측정하여 제품 설계 엔지니어와 품질 관리자가 실제 응용 분야에서 제품의 성능을 정확하게 예측할 수 있도록 해줍니다. 그들은 이러한 테스트를 통해 재료를 어디까지 성형할 수 있는지, 재료가 에너지를 얼마나 흡수할 수 있는지 그리고 특정 응용 분야에서 재료를 사용할 수 있는지를 알아낼 수 있습니다. 사용 조건을 시뮬레이션하기 위해 환경 챔버에서 이러한 테스트를 수행해야 할 수도 있습니다.
Q: 구조물용 플라스틱의 장력 테스트에는 무엇이 포함됩니까?
A: 이러한 장력 테스트를 수행하려면 '개뼈' 모양의 테스트 시편을 범용 테스트 기계의 그립에 물리고 파손될 때까지 장력을 조절합니다. 변형률을 달성하기 위한 테스트 속도는 시편 유형에 따라 다르며 종종 신율계를 사용하여 관심 지점에서의 스트레인을 측정합니다. 신율계가 손상될 수 있는 온도 챔버에서 테스트를 수행할 때 이는 복잡해질 수 있습니다.
Q: 플라스틱 장력 테스트에서 어려운 점은 무엇입니까?
A: 테스트하는 재료의 실패 조건을 정확하게 결정하는 것이 어렵습니다. 플라스틱이 파손되기 전까지 늘어나는 정도는 변형 경화 계수와 변형률에 대한 재료의 민감도에 따라 다릅니다. 각 표준의 다른 점을 부각할 때 언급했듯이 종종 계수 또는 테스트의 선형 탄성 부분에 초점이 있으며 이는 인장의 작은 부분입니다. 전체 신장성이 스트레인의 100%에서 1,000%까지 다양할 수 있는 경우 계수를 전체 스트레인과 구별하는 것이 어려울 수 있습니다. 이런 경우 많은 데이터 지점이 필요합니다.
원래 기계식 신율계가 사용되었지만 게이지 길이에 따라 50~100%만 이동합니다. 고신율계는 이보다 멀리 이동할 수 있지만 상대적으로 작은 선형 탄성 영역을 포착하기에 충분한 해상도가 없습니다. 대부분의 경우 최상의 솔루션은 당사의 MTS Advantage™ 비디오 신율계(AVX) 같은 비접촉식 신율계입니다. 이 도구를 사용하면 계수를 계산하기에 충분한 데이터 지점을 확보하는 동시에 시편에 영향을 주지 않고 시편 전체를 추적할 수 있습니다.
Q: 장력 테스트 시스템에서 고려해야 할 중요한 기능은 무엇입니까?
A: 구조물용 플라스틱 또는 경화 플라스틱의 경우 고신장 테스트를 수행할 정도의 용량과 해상도를 갖춘 테스트 시스템이 필요합니다. 이는 최대 50kN의 부하가 필요할 수도 있음을 의미합니다. 환경 챔버 내부에서 진행하는 테스트가 중요할 때도 종종 있습니다. 고온에서의 테스트는 다양한 문제를 야기할 수 있습니다. 예를 들어 주어진 온도에서 시편을 그립에 담그거나 챔버에 담근 다음 그립에서 안정화해야 할 수 있습니다. 이로 인해 설정이 복잡해지고 테스트 시간이 연장됩니다. 통합 패키지를 사용하면 이러한 문제를 단순화할 수 있습니다. 고려해야 할 문제에는 시스템이 챔버와 예상되는 시편 신장을 수용하기에 충분한 높이인지 확인하는 것과 스트레인을 비접촉식으로 측정하기 위한 광학 측정 가능 등급의 유리가 달린 챔버를 선택하는 것이 포함됩니다.
Q: 이러한 데이터는 배합 업체와 제조업체에서 무엇을 달성하는 데 도움을 줍니까?
A: 핵심은 업체에서 확신을 가지고 어떤 결정을 내리는 것에 있습니다. 배합 업체는 제조 공정에서 재료가 예상대로의 결과를 보이고 내구성, 유연성 또는 강도 대 중량비와 같이 성형 업체에서 요구하는 특성을 제공할 수 있음을 확신해야 합니다. 제조업체는 장난감의 일부이든, 자동차의 머리 받침이든, 비행기 좌석의 일부이든, 설계하는 제품의 모든 미세한 차이를 기반으로 재료를 선택합니다. 제조업체에서 수십 가지 디자인 결정을 내리려면 정확한 재료 특성을 알아야 합니다. 정확한 테스트 데이터는 제조업체에서 그러한 결정을 내릴 때 도움이 됩니다.
Q: MTS는 정확한 테스트 결과를 보장하기 위해 추가로 무엇을 제공합니까?
A: MTS는 플라스틱 산업용 통합 시스템 솔루션을 구성 작업에 수십 년의 경험을 가지고 있습니다. MTS Criterion® 전자 기계 테스트 시스템은 ISO 527-2 및 ASTM D638에 따라 플라스틱의 장력을 테스트하기에 이상적입니다. 다양한 고강성 구성으로 제공되는 이들 프레임은 고해상도 MTS 디지털 제어 및 소형 AC 서보 모터 드라이브를 갖추고 있어 매우 광범위한 부하 용량에서 고속 저진동 테스트를 수행할 수 있습니다.
