ISO 527-4 등방성 및 직교의 인장 특성섬유-강화 플라스틱 복합재

ISO 527-4에 따라 복합 재료에 대한 인장 테스트를 수행하는 방법

ISO 527-4는의 인장 특성을 결정하기위한 국제 테스트 표준입니다.섬유-강화 플라스틱 복합재. ISO 527-4는 등방성 및 직교 비 단축 복합재의 테스트 조건을 다루며 ISO 527-1을 나타냅니다. 이 안내서는 필요한 장비, 소프트웨어 및 필요한 샘플의 개요를 포함하여 ISO 527-4 인장 테스트의 기본 요소를 소개하도록 설계되었습니다. 그러나 ISO 527-4에 대한 테스트를 수행하려는 사람은이 안내서가 전체 표준을 읽을 수있는 적절한 대체물로 간주해서는 안됩니다.

ISO 527-4는 무엇을 측정합니까?

ISO 527-4 테스트는 시편에 인장력을 적용하고 응력 하에서 시편의 다양한 특성을 측정함으로써 수행된다. 선택한 시편의 형상 및 테스트 유형에 따라 고정 된 크로스 헤드 속도로 범용 테스트 머신 (인장 테스트 기계라고도 함)에서 수행됩니다. ISO 527-4는 다음과 같은 인장 특성을 측정합니다.

Poisson의 비율 - 0.05%와 0.25% 변형 사이의 축 방향 변형률의 변화의 비율

탄성 계수 - 표본의 응력/변형 응답의 기울기, 일반적으로 0.05%와 0.25% 변형

인장 강도에서의 인장 균주 - 인장 강도에 해당하는 인장 균주

인장 강도 - 시험 중에 적용되는 최대 응력 (일반적으로 파손 스트레스)

ISO 527-4가 귀하에게 적합한 표준입니까?

이방성 및 이종 복합 재료를 완전히 특성화하려면 광범위한 다양한 테스트가 필요합니다. ISO 527-4는 복합 재료에서 수행되는 가장 기본적인 테스트 중 하나이며 인장 특성을 평가, 자격을 갖추고 인증하는 데 널리 사용됩니다. ISO 527-4는 연속 및 불연속이있는 복합재에 사용될 수 있습니다.섬유ISO 527-5는 단방향 연속을 테스트하기위한 것입니다.섬유복합재. 입자 또는 짧은 플라스틱섬유ISO 527-2로 테스트 할 수 있습니다. 이러한 모든 표준에 대한 사전 구성된 테스트 방법은카슨'에스범용 테스트 소프트웨어.

표본

ISO 527-4는 세 가지 유형의 테스트 시편을 정의합니다.

타입 1B 시편은 a입니다성형짧은 테스트에 적합한 "개 뼈"유형섬유열가소성 매트릭스가있는 강화 된 재료.

유형 2 시편은 일정한 단면이있는 직사각형이며 연속 테스트에 적합합니다.섬유열 세대 및 열가소성 행렬이있는 재료. 타입 3 시편은 그립에 의해 시편이 손상되는 것을 방지하기 위해 복합 테스트에서 흔한 엔드 탭이있는 유형 2 시편과 유사합니다.

시편 측정

모든 시편은 ISO 16012 또는 ISO 23529에 따라 테스트하기 전에 측정해야합니다.마이크로 미터이러한 측정을 수행하는 데 적합해야합니다. 테스트 시스템이 단순한 힘 측정이 아닌 응력 측정을 표시하기 위해, 연산자는 시편의 단면적 (PSI, PA, KPA, KPA의 단위로 표시되기 때문에 응력을 시편의 단면 영역 (두께 및 폭)을 입력하라는 요청을받습니다.GPA, 등). 강성 시편의 두께와 폭에는 다른 측정 정확도가 필요하지만 두 측정 장치를 사용하는 것이 일반적입니다. 원통형 또는 직사각형마이크로 미터ISO 16012에서 요구하는 치수를 충족한다고 가정하면 팁을 사용할 수 있습니다.

Universal의 자동 시편 측정 장치 기능을 사용하면 연산자가 두 개의 장치를 연결할 수 있습니다 (마이크로 미터또는캘리퍼스) 테스트 소프트웨어에. 측정 데이터는 테스트 소프트웨어에 직접 업로드하여 입력 오류 가능성을 제거하고 테스트 효율성이 높아집니다.

재료 테스트 시스템

ISO 527-4는 테이블 상단 또는 플로어 모델 범용 테스트 머신에서 수행 될 수 있습니다. 100 또는 250kn카본을 테스트 할 때는 일반적으로 시스템이 필요합니다섬유복합재, 30kn또는 50kn테이블 모델 시스템은 유리 테스트에 충분할 수 있습니다섬유복합재.

변형 측정

ISO 527-4 테스트 중에 변형을 측정하기 위해 여러 가지 장치를 사용할 수 있습니다. 적합한 계측으로 사용될 때, 결합 된 전기 저항 스트레인 게이지는 게이지의 활성 영역 (일반적으로 몇 mm²) 아래의 변형을 결정하는 방법을 제공합니다. 스트레인 게이지는 일반적으로 유기농 등의 얇은 금속 포일 그리드로 구성되며 극저온에서 200 ° C까지 광범위한 온도에서 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 스트레인 게이지는 유용한 전기 신호를 생성하기 위해 컨디셔닝이 필요하며 테스트 기계의 표준 전자 장치와 함께 사용하기 쉬운 어댑터를 사용할 수 있습니다.

실험실의 요구에 따라 다양한 신근 옵션도 사용할 수 있습니다. 가장 간단한 유형은 각 테스트의 시작 부분에서 시편에 직접 자르고 시편이 파손되기 전에 제거 해야하는 클립 온 장치입니다. 고정 게이지 길이 2630 시리즈 클립-온 확장기는 축 변형률을 측정하는 데 적합합니다. Poisson의 비율을 결정하기 위해 축 방향 및 횡단 변형을 측정 해야하는 테스트에 이용 가능한 클립 온도계를 사용할 수 있습니다.

테스트 연산자의 간섭없이 시편에 자동으로 부착 된 신장계. 이는 운영자의 수동 조작에 대한 시간 소모적 요구를 제거하고 많은 수의 시편에보다 일관된 배치를 제공하기 때문에 처리량 요구가 높은 실험실에서 유용합니다. 일관된 배치는보다 반복 가능한 모듈러스 값을 초래합니다.

복합 재료는 종종 항공 우주 산업에서 사용되기 때문에 극한의 온도 조건에 탄력적이어야합니다. 이러한 조건을 시뮬레이션하기 위해, ISO 527-4 테스트는 LN2 또는 CO2가 사용되는 온도 챔버 내에서 수행 될 수 있습니다. 스트레인 게이지 또는 클립 온 엑스트펜스메이터는 최대 200 ° C의 최대 온도를 사용할 수 있습니다. 비접촉 고급 비디오 확장기도 사용할 수 있으며 온도 챔버 외부에 배치 될 수 있습니다. AVE2는 시편에 물리적으로 닿지 않으므로 실패 전에 시편에서 제거 할 필요가 없습니다. 이를 통해 테스트 연산자가 테스트 중에 챔버 도어를 열고 닫을 필요가 없습니다.

테스트 챔버

온도 챔버는 강제 공기 대류 및 저항성 가열 요소를 사용하여 고온 및 액체 질소 또는 이산화탄소 냉각을 달성하여 저온을 달성합니다. Kason 범위의 환경 챔버는 비 반면 테스트 조건 하에서 재료 특성을 평가하기위한 광범위한 온도 테스트 기능을 제공합니다. 모든 보완 그립,풀로드ecrensometers를 사용할 수 있습니다.

테스트 제어

ISO 527-4 테스트는 일정한 크로스 헤드 속도로 수행됩니다. 규정 된 테스트 속도는 시편 유형과 수행되는 테스트 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어, 일상적인 품질 관리에 대한 테스트는 자격 (2mm/min)에 사용되는 것보다 빠른 속도 (5 및 10 mm/min)로 실행할 수 있습니다.

계산 및 결과

테스트 결과를 제시 할 때 ISO 527-4를 준수하고 다른 실험실 간의 데이터 비교를 용이하게하기 위해 측정 항이 올바르게 정의되도록하는 것이 중요합니다.

인장 응력/인장 강도 : 인장 응력은 주어진 지점에서 힘을 평균 시편 영역으로 나누어 결정됩니다. 시편의 인장 강도는 고장 전에 달성 된 최대 인장 응력입니다.

실패시 인장 변형/인장 변형 : 인장 변형은 변형 측정 장치 (스트레인 게이지 또는 신장계)에 의해 측정 된 엔지니어링 균주입니다. 인장 실패 변형은 인장 강도에 해당하는 변형입니다.

모듈러스 : 모듈러스는 재료 사양에 대체 값이 주어지지 않는 한 0.05%와 0.25% 변형 사이의 응력-변형 응답의 기울기로 정의됩니다. 모듈러스 계산은 0.05% 변형으로 시작하기 때문에 시편을 잡는 것으로 유발 된 슬랙 또는 압축력을 제거하기 위해 적절한 프리 스트레스가 재료에 적용되는 것이 매우 중요합니다. 물질의 인장 강도의 0.05% 또는 1%를 초과해서는 안됩니다.

Poisson의 비율 : Poisson의 비율은 계수 (0.05% 내지 0.25%)를 결정하는 데 사용 된 동일한 축 변형 범위에 대한 축 방향 변형률의 변화에 ​​대한 횡단 변형의 변화의 비율을 취함으로써 결정됩니다 (0.05%).