ASTM D412는 vulcanized (Thermoset) 고무 및 열가소성 엘라스토머의 인장 특성을 측정하는 가장 일반적인 표준입니다. 이 패밀리의 화합물은 타이어, 축구 및 고무 밴드와 같은 방대한 소비재를 만드는 데 사용됩니다. 이 패밀리는 또한 우주 셔틀의 O- 링과 같은 고도로 전문화 된 재료를 생산하며, 이는 극한 환경 조건에서 안정적으로 수행해야합니다.
이 안내서는 ASTM D412 인장 테스트의 기본 요소를 소개하도록 설계되었으며 필요한 재료 테스트 장비, 소프트웨어 및 필요한 샘플의 개요를 제공합니다.

ASTM D412는 인장 균주하에있는 동안 재료의 탄성 및 재료가 더 이상 스트레스를받지 않을 때 테스트 후 거동을 측정합니다. ASTM D412는 시편이 실패 할 때까지 500 ± 50 mm/분의 속도로 범용 테스트 기계 (인장 테스트 기계라고도 함)에서 수행됩니다. ASTM D412는 다양한 인장 특성을 측정하지만 다음이 가장 일반적입니다.
인장 강도 - 파열에 시편을 스트레칭하는 데 적용된 최대 인장 응력.
주어진 신장에서의 인장 응력-시험 시편의 균일 한 단면을 주어진 신장으로 늘리는 데 필요한 응력.
궁극적 인 신장 - 지속적인 인장 스트레스를 적용 할 때 파열이 발생하는 신장.
인장 세트 - 시편이 늘어난 후 남아있는 연장은 원래 길이의 백분율로 표현 된 지정된 방식으로 수축하도록 허용됩니다.
ASTM D412는 에보나이트와 같은 하드, 저진 엘라스토머를 테스트하는 데 적용되지 않습니다. 에보나이트 및 하드 플라스틱을 테스트 해야하는 사람들은 ASTM D638을 참조해야합니다.

대부분의 ASTM D412 테스트는 엘라스토머 및 고무에 대한 ASTM D412 장력 강도 테스트를 올바르게 수행하도록 구성 할 수있는 다양한 액세서리를 갖춘 탁상용 범용 테스트 머신에서 수행됩니다.
표준 패키지에는 3400 시리즈 테스트 시스템, XL 긴 여행 신장계 및 한 쌍의 수동 롤러 그립이 포함됩니다. 이 시스템은 소규모 대 중소 규모의 엘라스토머 제조 회사 또는 첫 D412 시스템을 구매하는 사람들에게 적합합니다. 보다 진보적이고 효율적인 시스템은 AVE 2 비 접촉 비디오 신장 전속계와 고급 에어 키트가 장착 된 2712 시리즈 공압 측면 그립을 갖춘 6800 시리즈 테스트 시스템입니다. 이 시스템은 타이어 제조업체 및 대형 다국적 엘라스토머 제조업체의 세계 표준입니다. 높은 처리량을 요구하는 고객의 경우 테스트 시스템이 해답이며 동시에 5 개의 샘플을 동시에 테스트 할 수 있습니다. 샘플 ASTM D412 테스트 설정은 다음과 같습니다.
소프트웨어에는 구매시 무료 응용 프로그램 모듈이 제공됩니다. 각 응용 프로그램 모듈 내부에는 사전 구성된 테스트 방법 및 엘라스토머 모듈을 선택하는 사람들을위한 ASTM D412를 포함하여 다양한 표준 테스트를 지원하는 지원 문서가 있습니다.

표본
ASTM D412는 시편 유형에 따라 테스트를위한 두 가지 방법을 설명합니다. 이 두 가지 테스트 방법은 동일한 결과를 얻지 못합니다. 테스트 방법 A는 "Dumbbell"또는 "Dogbone"모양의 시편을 사용하는 반면, 테스트 방법 B는 고리 모양의 시편을 위해 설계되었습니다. 시험 방법 A는 시험 방법보다 일반적으로 사용된다. 개번 시편은 사출 성형 시트 또는 플라크에서 다이를 절단해야한다. 시트가 압출되는 방향은 재료에서 미묘한 입자 패턴을 생성하므로 중요합니다. 일관성을 위해, 모든 시편은 곡물과 평행 한 길이 부분으로 절단되어야합니다.

시편 측정
ASTM D412 테스트를위한 6 가지 유형의 DogBone 시편과 2 개의 허용 가능한 컷 링 시편이 있습니다. 가장 일반적으로 테스트되는 모양은 다이 컷 C 도그본 시편으로, 전체 길이는 115mm (게이지 길이 25mm), 폭 6mm 및 두께 3mm를 요구합니다. 시편의 두께는 3 번 측정되어야하며 중앙값은 허용 값입니다.
표준을 준수하기 위해 ASTM D412 테스트에 사용되는 모든 시편은 ASTM D3767에 따라 마이크로 미터로 측정해야합니다. BlueHill® Universal의 자동 시편 측정 장치 기능을 통해 운영자는 최대 2 마이크로 미터 또는 측정 장치를 컴퓨터에 연결하고 데이터를 소프트웨어에 직접 입력 할 수 있습니다. 이는 운영자 입력 오류의 가능성을 제거하고 효율성을 증가시킵니다.

시편 정렬
제대로 테스트하기 위해 시편은 턱면에 수직으로 고정되어 있어야하며 각도로 기울어지지 않아야합니다. 시편 오정렬은 테스트 결과에 큰 변화를 일으킬 수 있으며, 각 테스트마다 시편이 모두 일관되게 정렬되도록 적절한 관리를 받아야합니다.
오정렬을 해결하는 한 가지 방법은 시편과 같은 너비에 가까운 턱면을 사용하여 시각적으로 정렬을 조정하기가 비교적 쉽습니다. 오정렬을 방지하는 가장 쉬운 방법은 그립 본체에 직접 장착하는 시편 정렬 장치를 사용하는 것입니다. 이것은 조정 가능한 정지 지점을 제공하는 간단한 막대로, 연산자는 시편이 올바르게 정렬되었음을 쉽게 알 수 있습니다.

그립
일단 그립이 테스트 실행을 준비하기 위해 엘라스토머 시편에 조여지면, 원치 않는 압축력이 자주 적용됩니다. 이 힘은 미세하지만 제대로 처리되지 않으면 테스트 결과를 방해 할 수 있습니다. 시편이 삽입 된 후에 균형을 잡지 않는 것이 중요합니다. 결과가 상쇄 될 수 있습니다. Bluehill Universal Materials Testing 소프트웨어는 여러 시편의 힘을 정상화하고 슬랙 또는 압축력을 제거하여 시편 간의 일관된 결과를 보장 할 수 있습니다. 6800 시리즈 Universal Testing Machines에서 사용할 수있는 Specimen Protect는 테스트의 설정 단계에서 테스트의 작동 한도가 정의되기 전에 시편이나 시스템의 손상을 방지하도록 설계되었습니다. 켜지면 시편은 원치 않는 힘을 특정 한도로 유지하기 위해 크로스 헤드를 자동으로 조정합니다.
엘라스토머 샘플이 늘어날 때, 두께는 감소합니다. 이러한 이유로 ASTM D412는 자동으로 조이는 그립을 권장합니다. 턱 얼굴의 일관되고 균일 한 압력은 테스트 중에 얇은 샘플이 그립에서 미끄러지지 않도록합니다. 톱니 모양의 얼굴을 가진 측면 행동 공압 그립은 엘라스토머를 테스트하는 데 매우 효과적입니다. 공압 그립을 사용하면 입구 공기 압력이 자동으로 조정되어 시험 중에 시편 두께가 크게 변하는 경우에도 그립력이 일정하게 유지 될 수 있습니다. 또 다른 효과적인 옵션은 스프링을 사용하여 테스트 중에 샘플에 일정한 압력을 가하는 자체 조건 롤러 그립을 사용하는 것입니다. ASTM D12 테스트 방법 B를 사용하는 사람들의 경우 O- 링 시편을 O- 링 비품으로 테스트 할 수 있습니다. 이 그립은 상단 및 하부 비품의 회전 샤프트를 사용하여 국소 응력 농도를 방지합니다.

확장기
표준에 따라 신근계가 필요하지는 않지만 가장 정확하고 반복 가능한 결과에는 변형 측정이 권장됩니다. 크로스 헤드 이동에 기초한 변형 측정은 게이지 길이 외부의 시편의 신장으로 인해 덜 정확할 수 있습니다. XL Long Travel Extensometers는 엘라스토머 재료에 대해 작동하도록 설계되었으며 시편 중단을 통해서도 사용할 수 있습니다. 나이프 가장자리의 조정 가능한 클램핑 력은 시편의 조기 실패를 줄입니다. 이 신장계는 게이지 길이에서 단 1 인치에서 최대 3,000%의 변형률을 측정 할 수 있습니다.
표준 또는 고급 비디오 확장기 2 (SVE 2 또는 AVE 2)와 같은 비접촉식 확장기는 엘라스토머 재료에 가장 이상적입니다. 특히 취약하거나 테스트를 위해 환경 챔버가 필요한 시편에 특히 적합합니다. 비접촉식 비디오 ecrensometers는 운영자 간섭으로 인한 결과 차이를 줄이고 처리량이 높은 실험실의 효율성을 높이는 추가 이점을 제공합니다.

환경실
ASTM D412에 따라 테스트 된 엘라스토머는 종종 비 반면 조건 하에서 향후 사용하도록 향합니다. 주변 조건은 엘라스토머의 인장 특성에 큰 영향을 미치기 때문에, 시험 조건이 의도 된 최종 용도 적용의 것을 모방 할 수 있도록주의를 기울여야합니다. 테스트 속도, 온도, 습도, 시편 치수 및 사전 테스트 조건은 모두 테스트 결과에 주목할만한 영향을 미치며 테스트가 유용한 데이터를 생성하려면 제어해야합니다. 이러한 요소가 재료의 최종 사용 응용 프로그램을 시뮬레이션하도록하기 위해 ASTM D412는 가열 또는 냉각 (LN2 또는 CO2)을 사용할 수있는 환경 챔버 내부에서 자주 수행됩니다.
환경 챔버를 사용하면 운영자는 테스트 기간 동안 챔버 내부 온도를 모니터링 할 수 있습니다. 또한, 테스트 시작 전에 모든 시편이 적절하게 조절되도록 Bluehill Universal 내에 담그는 시간과 온도를 설정할 수 있습니다.
처리량을 늘리려는 실험실의 경우 시스템 설정에 대한 몇 가지 수정이 이루어질 수 있습니다. 자동 시편 장치 측정 장치, 공압 그립 및 시편 정렬 장치는 모두 테스트 연산자로부터 필요한 수동 입력의 양을 줄임으로써 테스트 효율성을 증가시킵니다. 그러나 ASTM D412에 대한 테스트 시간은 시편의 예상 신장에 따라 달라지며 최소화 할 수 없습니다. 연성이 높은 재료의 경우, 시험 기간은 전체 시험주기의 대부분을 소비합니다. 이 경우, 멀티 스테이션 테스트 프레임은 연산자가 동시에 최대 5 개의 테스트를 실행할 수 있기 때문에 최상의 처리량을 제공 할 수 있습니다.
완전 자동화 된 테스트 시스템도 사용할 수 있으며 시편 측정, 시편 로딩, 테스트 및 제거를 통합하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 운영자 상호 작용 없이도 몇 시간 동안 실행할 수 있습니다. 또한 이러한 시스템은 인적 오류로 인한 변동성을 줄이는 데 도움이됩니다.
ASTM D412 테스트를 수행하려는 사람은이 안내서가 전체 표준을 읽기위한 적절한 대체물로 간주해서는 안됩니다.