你会说ISO吗?如果没有,你可能想了解一下,因为树脂供应商和原始设备制造商正在推动ASTM的转换。
詹姆斯J。博雷德和R。詹姆斯·加利佩
国际标准化组织(ISO)的测试程序即将改变吗?它可能已经在这里了。经过多年的争论,材料的表征和比较方式突然发生了一些重大变化。 虽然大多数测试要求的仍然是ASTM(美国测试和材料)的评估,趋势显示的重大举措,以新的ISO测试程序替换ASTM测试。 几十年来,北美的大型树脂供应商已经通过美国的测试程序,即ASTM,在美国单位对其产品进行了表征。工程材料的出现进一步巩固了这种方法,因为市场和销售代表将他们的材料与竞争对手在热变形温度或更好的Izod方面进行了比较。 可以听到设计工程师说,“我需要一种模量至少为100万的硬材料”,生产经理可能会要求使用Izod在16范围内的抗触摸冲击等级。 在那个地方,一种强力材料的抗拉强度为15000磅,在谈话中,假设使用psi或ft.lb/英寸等单位,而不需要使用。即使假定了计量单位,ASTM试验方法也几乎被认为是理所当然的。 虽然这种方法在过去的工作很好,但事实是在ISO的形式用第2测试语言的出现在这里和北美塑料行业正在学习说话,并可能准备让他们的沟通的唯一形式。 由用户 多年来,联邦政府和像SPI这样的塑料贸易组织一直礼貌地指出,美国公司需要转换成国际上更接受的程序和公制单位。 然而,测试过程整合中的许多努力都是徒劳的。取而代之的是,开发米制程序,如ASTM D638M拉伸性能。 尽管ASTM的开关,以公制单位作为测量的新标准的唯一单位,在1997年完成,绝大多数行业的PSI和等同于ISO的单位仍然是交谈不存在的。 现在有什么不同的是,这些变化是由大型最终用户的全球业务需求的不可忽视的影响下,被驱动自己。 USCAR(美国汽车研究委员会)正在推动热塑性塑料供应商在1998年6月1日之前完全转换为ISO测试方法。 此外,SAE材料规范,如J1639,要求主要通过ISO程序对热塑性塑料进行表征,在底特律广泛用于指定材料。树脂制造商面临的选择是根据这些标准对其材料进行表征,或者失去供应商的认可。 类似的终端用户驱动的影响正在电子工业中发生,主要的电子公司制定了结合ISO测试程序和IEC(国际电工委员会)国际标准的全球规范。与此同时,全球材料数据库CAMPUS(统一标准计算机辅助材料预选)只列出ISO 10350数据。 最近在ASTM D20会议上的发展进一步指出了这些变化,并在1996年ASTM出版了一本近400页的卷,标题为“ISO和IEC塑料工业选定标准”。 此外,在ASTM D20执行委员会最近的会议上,公布了一个广泛的计划,以逐行评估每一个ASTM塑料程序,以便与ISO和IEC标准进行比较和协调,在此基础上,每一个程序将分为相同、等效或不等效。 虽然一些细节的仍在制定出来的,相同的步骤将被提供ASTM编号,而一些等效程序可以被并入现有ASTM程序使用标识符像部分B. 程序确定为不相等,直到获得充分认可ASTM可能会收到一个临时ASTM数量。许多障碍,如没有在ISO程序精密度和偏差说明和ASTM程序编写的保守主义仍然存在,但真正正在取得进展和ASTM似乎致力于建立等效于ISO。 难道这些变化实际上会发生这个时间呢?虽然没有人是绝对的把握,来衡量一个方法是ISO过去一年在一个独立的测试实验室像塑料技术实验室,马萨诸塞州皮茨菲尔德。在测试卷PTLI具有在ISO测试请求的数量出现了重大增长,和请求者大多数都是主要树脂供应商到汽车行业。 由于这些不断增长的趋势,实验室已对其设备进行了改进,并对员工进行了培训,使其能够执行几乎所有的ISO测试。新的程序不仅需要新的测量单位,而且需要新的试样几何形状、程序中的某些变化,甚至需要对测试设备进行微小的修改。 随着这些变化的发生,现在可以在实验室听到ISO的新语言,因为技术人员讨论的HDT测试不是66或264 psi,而是在0.45和1.8 MPa水平测试条件下的80mm钢筋。 虽然这整个主题很复杂,但北美塑料用户是时候提高对这一新的ISO语言的熟悉程度了。 在任何典型的数据表或塑料商业数据库,树脂购买者可以找到一个洗衣清单的属性,一些常见的如拉伸强度或注意Izod影响,其他更奇异的如在10 MHz的电气耗散因子。 然而,在大多数情况下,第一次比较将取决于一些基本性能,包括作为强度测量的拉伸和弯曲结果,表征刚度的模量数据,耐热性比较的HDT,以及监测韧性的某种形式的冲击试验。 考虑到这一点,让我们更详细地了解ISO和ASTM测试,并简化事情,让我们只关注四个主要测试的样品制备,即拉伸,弯曲,Izod和热塑料的HDT。 试样制备: 拉伸,弯曲,悬臂梁和HDT样品用于测试ISO与ASTM测试。因此,新的工具将被要求出示ISO标本。ISO / DIS294 9-1:1995是在用于注射的试样模制方面的要求非常具体,甚至建议在模制模腔到监视器腔压力换能器和轮廓清楚什么类型的热流道系统是可接受的。此外,ISO 3167-1993在多用途试验片允许使用的ISO多用途试验片的长度削减生产所有四个必需标本进行弯曲,悬臂梁和HDT,从而简化所需要的几何形状标本的数量。 ASTM方法清楚地概述了所需的样品几何形状,但一般来说,在样品制备方面远远不够具体,并没有提供多用途的样品。 拉伸性能: 表1提供了ISO 527-93与ASTM D638-94b拉伸评估的总结比较。大多数实验室会发现转换到ISO程序相当容易,因为新的复杂的通用测试器允许设置公制的测试速度与自动化软件。在塑料技术实验室,一个新的Instron型号5569通用测试仪与系列IX和梅林软件改变速度和单位在Windows环境与鼠标点击。
表格1
拉伸性能: ASTM D638-94b与ISO 527-93E |
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ASTM |
ISO |
首选标本类型: |
I型 |
1A型(ISO 3167) |
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试样尺寸(mm): |
总长度: |
165(分钟) |
150(分钟) |
窄段长度: |
57�0.5 |
80�2 |
半径(标签来计): |
76�1 |
20-25 |
宽度@目的: |
19�6.4 |
20�0.2 |
狭窄部分的宽度: |
13�0.5 |
10�0.2 |
优选的厚度: |
3.2�0.4 |
4�0.2 |
标距长度: |
50�0.25 |
50�.5 |
初始距离的控制: |
115�5 |
�1. |
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测试速度(mm /分钟) |
材料规范规定的或基于破裂时间的5,50,500mm/min |
50mm/min适用于延展性材料。5毫米/分钟(脆性材料)(符合ISO 10350) |
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与提供设定美军部队十字头速度像每分钟0.2和2.0英寸可能发现大且昂贵的设备改造旧设备实验室将被要求完成ISO 527-93程序。 弯曲试验: (ISO 178-93E与ASTM D790-92)表2列出了两种方法的比较。同样,我们可以看到,一旦样品制备来完成转换为ISO是相当简单的。
表2.
弯曲性能: ASTM D790-92与ISO 178-93E |
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ASTM |
ISO |
最佳样本: |
长度:127毫米 宽度:12.7毫米 厚度:3.2毫米 |
长度:80毫米�2毫米 宽度:10毫米�0.2mm thickness: 4mm�0.2mm |
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支持跨度: |
跨度为16的深度比 |
跨度为16的深度比 |
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支撑半径 |
3.5 - 0.1mm或3.2mm以上的试样厚度可达到厚度的1.5倍 |
5.�0.1 |
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压头半径 |
5.�最小0.1mm或3.2mm,最大为试样深度的4倍 |
5.�0.1mm |
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测试速度: |
1.3mm/min 50%为首选标本 |
2毫米/分钟为首选样品20% |
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最大允许应变: |
5% |
3.5%(在1.5 x高度的常规挠度下) |
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可能需要新的夹具,因为一些Flex装置设置永久在美国跨越宽度2.0和4.0英寸和新的半径弯曲的鼻子是必需的,但是这些应该只需要小夹具费用提供了万能试验机c度规的调整速度上面解决。 悬臂梁冲击: (ISO 180-93E与ASTM D256-93a)表3概述了主要的具体差异。转换该方法通常需要购买一个新的冲击锤(摆锤,通过对样品摆动打破它的影响。)此外,在从PTLI TMI数字监视器伊佐德Sys系统TEM的存在,Inc。制造的转换更容易由于微处理器做了所有的度量计算。
表3
悬臂梁冲击: ASTM D256-93a与ISO 180-93E |
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ASTM |
ISO |
首选标本: |
长度:60.5mm-63.5mm 宽度:12.7毫米 厚度:3 ~ 13mm |
长度:80毫米�2毫米 宽度:10毫米�0.2mm thickness: 4mm�0.2mm (类型1) |
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切口尺寸: |
半径:0.25�0.05毫米45� |
半径:0.25�0.05毫米45� |
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(A型缺口) |
|
槽口下剩余宽度: |
10.16�0.05毫米 |
8�0.2毫米 |
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打击边缘半径: |
0.79�0.12毫米 |
0.8�0.2mm |
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撞击速度: |
约3.46米/秒 |
3.5 m / s�10% |
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报告单位: |
J/m |
焦每平方米 |
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旧的或拨号类型悬臂梁设备可能需要有计算,因为表盘永久与美国标单位。 热偏转温度: (ISO 75-93E vs. ASTM 648-88)对表4的检查表明,在ISO程序下有两个测试程序可用。
表4.
载荷下挠曲温度: ASTM D648-88与ISO 75-93E |
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ASTM |
ISO |
方丝试验: |
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首选标本: |
长度:120毫米�10毫米 宽度:12.7毫米�0.3毫米 厚度:3 ~ 13mm |
length: 110mm�10mm 宽度:9.8毫米至15毫米 厚度:3至4.2mm |
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加载: |
1.82 MPa和0.455 MPa |
1.8兆帕或8.0兆帕 |
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支持跨度: |
100毫米 |
100毫米�2毫米 |
关于负荷噪声半径: |
3mm. |
3mm.�0.2mm |
升温速率: |
2.�0.2�每分钟 |
120�C/h�10�C |
标准挠度: (@哪个温度。(已拍摄) |
0.25mm. |
根据试样的高度(宽度),10mm试样的标称为0.32mm |
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平面试验: |
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|
首选标本: |
na na na |
长度:80�2毫米 宽度:10�0.2毫米 厚度:4�0.2毫米 |
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加载: |
na |
1.8兆帕,0.45兆帕或8.0兆帕 |
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支持跨度: |
na |
64�1mm |
标准挠度: |
na |
基于试样高度(厚度——4mm试样的标称值为0.34) |
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大多数测试人员相信Flatwise测试将成为未来唯一的方法,塑料技术实验室确认,近100%的ISO 75测试要求要求Flatwise品种。 从设备的角度来看,大多数HDT槽(如PTLI的Tinius Olsen系列)可以进行廉价的修改,以满足ISO程序的新跨度和力要求。 资料 最后,SPI比较显示,对于一些材料,ASTM数据可以很容易地通过10%,而国际数据同行有所不同,但通过使用新的ISO程序,未来的北美的工程师可以说:“我需要一个坚硬的材料至少7000 MPa的模量,”完全相信,他们说话,没有明显的口音全球公认的技术语言。PW |