ASTM D412は、加硫（熱セット）ゴムおよび熱可塑性エラストマーの引張特性を決定するための最も一般的な標準です。このファミリーの化合物は、タイヤ、サッカー、輪ゴムなどの膨大な消費財を作成するために使用されます。このファミリは、スペースシャトルのOリングなど、高度に専門化された材料を生産しています。これは、極端な環境条件下で確実に機能する必要があります。
このガイドは、ASTM D412引張試験の基本要素を紹介するように設計されており、必要な材料テスト機器、ソフトウェア、およびサンプルの概要を提供します。

ASTM D412は、引張株下にいる間に材料の弾力性を測定し、材料がストレスを感じなくなったときのテスト後の挙動を測定します。 ASTM D412は、標本が故障するまで500±50 mm/minの速度で、ユニバーサルテストマシン（引張試験機とも呼ばれます）で実施されます。 ASTM D412は多くの異なる引張特性を測定しますが、以下が最も一般的です。
引張強度 - 標本を破裂するために伸ばす際に適用される最大引張応力。
特定の伸長での引張応力 - 試験片の均一な断面を特定の伸長に伸ばすために必要な応力。
究極の伸長 - 継続的な引張応力の適用で破裂が発生する伸長。
引張セット - 標本の後に残っている延長は、元の長さの割合として表された、指定された方法で格納されます。
ASTM D412は、Eboniteなどの硬い延長エラストマーのテストには適用されないことに注意してください。エボナイトとハードプラスチックをテストする必要がある人は、ASTM D638を参照する必要があります。

ほとんどのASTM D412テストは、エラストマーとゴムのASTM D412張力強度テストを適切に実行するように構成できるさまざまなアクセサリを備えた卓上ユニバーサルテストマシンで実行されます。
標準パッケージには、3400シリーズテストシステム、XLロングトラベル延長計、およびマニュアルローラーグリップのペアが含まれます。このシステムは、小規模から中規模のエラストマー製造会社、または最初のD412システムを購入する人にとって優れています。より高度で効率的なシステムは、AVE 2の非接触ビデオ拡張計と、高度なエアキットを備えた2712シリーズの空気圧サイドアクショングリップを備えた6800シリーズテストシステムです。このシステムは、タイヤメーカーと大規模な多国籍エラストマーメーカーの世界標準です。高いスループットを要求する顧客の場合、テストシステムが答えであり、同時に5つのサンプルをテストできます。サンプルASTM D412テストセットアップを以下に示します。
ソフトウェアには、購入時に無料のアプリケーションモジュールが付属しています。各アプリケーションモジュール内には、事前に構成されたテスト方法とサポートドキュメントがあり、エラストマーモジュールを選択した人のASTM D412を含むさまざまな標準へのテストを支援します。

標本
ASTM D412は、試験片の種類に応じて、テストの2つの方法を説明しています。これらの2つのテスト方法では、同一の結果が得られないことに注意してください。テスト方法Aは、「ダンベル」または「ドッグボーン」型の標本を使用し、テスト方法Bはリング型の標本用に設計されています。テスト方法Aは、テスト方法Bよりも一般的に使用されています。ドッグボーン標本は、射出成形シートまたはプラークからダイカットする必要があります。シートが押し出される方向は、材料に微妙な粒パターンを生成するため重要です。一貫性のために、すべての標本は、穀物に平行な縦方向部分で切断する必要があります。

標本測定
ASTM D412試験用の6種類のドッグボーン標本と、2つの許容されるカットリング標本のための6つの許容タイプがあります。最も一般的にテストされた形状は、ダイカットCドッグボーン標本です。これは、全長115 mm（ゲージの長さは25 mm）、幅6 mm、厚さ3 mmを必要とします。標本の厚さは3回測定する必要があり、中央値は受け入れられた値です。
標準に適合するために、ASTM D412テストに使用されるすべての標本は、ASTM D3767に従ってマイクロメーターで測定する必要があります。 Bluehill®ユニバーサルの自動試験片測定デバイス機能により、オペレーターは最大2つのマイクロメートルまたは測定デバイスをコンピューターに接続し、データをソフトウェアに直接入力できます。これにより、オペレーターの入力エラーの可能性がなくなり、効率が向上します。

標本アライメント
適切にテストするためには、標本を顎の顔に垂直に保持する必要があり、角度で傾いていません。標本の不整合は、テスト結果に大きな変動を引き起こす可能性があり、試験片がすべてテストごとに一貫して整列するように適切な注意を払う必要があります。
ミスアライメントに対処する1つの方法は、試験片と同じ幅に近い顎面を使用することであり、視覚的に調整を調整することを比較的簡単にすることです。不整合を防ぐ最も簡単な方法は、グリップボディに直接取り付ける標本アライメントデバイスを使用することです。これは、調整可能な停止点を提供するシンプルなバーであるため、オペレーターが標本が正しく整列していることを簡単に確認できます。

グリップ
テストの実行に備えてグリップがエラストマー標本に締められると、望ましくない圧縮力が頻繁に適用されます。これらの力は、微細ではありますが、適切に処理されない場合、テスト結果を妨げる可能性があります。試験片が挿入された後にバランスが取れないことが重要です。これにより、結果がオフセットされるためです。 Bluehill Universal Materials Testingソフトウェアは、複数の標本の力を正規化し、スラックまたは圧縮力を除去し、標本間の一貫した結果を確保するようにプログラムできます。 6800シリーズのユニバーサルテストマシンで利用できる試料保護は、テストの動作制限が定義される前に、テストのセットアップフェーズ中に試験片またはシステムの損傷を防ぐように設計されています。電源を入れると、標本保護はクロスヘッドを自動的に調整して、不要な力を一定の制限に抑えます。
エラストマーのサンプルが伸びると、その厚さが減少します。このため、ASTM D412は、自動的に締めるグリップを推奨しています。顎面を横切る一貫した均一な圧力は、テスト中に薄整ったサンプルがグリップから抜け出さないことを保証します。サイドアクション鋸歯状の顔を伴う空気圧グリップは、エラストマーのテストに非常に効果的です。空気圧グリップを使用すると、インレットの空気圧が自動的に調整され、テスト中に標本の厚さが大幅に変化した場合でも、握力が一定のままになります。もう1つの効果的なオプションは、スプリングを使用してテスト中にサンプルに一定の圧力をかける自己明るいローラーグリップを使用することです。 ASTM D12テスト方法Bを使用している場合、Oリング標本はOリングフィクスチャでテストできます。これらのグリップは、上部および下部の備品で回転するシャフトを使用することにより、局所的なストレス濃度を防ぎます。

拡張計
標準では拡張メーターは必要ありませんが、最も正確で再現可能な結果にはひずみ測定が推奨されます。クロスヘッド移動に基づくひずみ測定は、ゲージの長さの外側の標本の伸長により、より精度が低下する可能性があります。 XL Long Travel Extensometersは、エラストマー材料のために機能するように設計されており、標本の破損を通じても使用できます。ナイフエッジの調整可能なクランプ力は、標本の早期故障を減らします。この拡張計は、わずか1インチのゲージ長から最大3,000％のひずみを測定できます。
標準または高度なビデオ拡張計2（SVE 2またはAVE 2）のような非接触拡張計は、エラストマー材料に最も理想的です。特に壊れやすい、またはテストに環境室を必要とする標本に適しています。非接触ビデオ拡張計は、スループットのニーズが高いラボの干渉と効率の向上により、結果の差異を減らすという追加の利点を提供します。

環境室
ASTM D412でテストされたエラストマーは、多くの場合、非アンビエント条件下で将来の使用に運命づけられています。周囲条件はエラストマーの引張特性に大きな影響を与えるため、テスト条件が意図した最終用途のアプリケーションの条件を模倣するように注意する必要があります。テスト速度、温度、湿度、標本寸法、および事前テスト条件はすべて、テスト結果に顕著な影響を及ぼし、テストが有用なデータを作成するために制御する必要があります。これらの要素が材料の最終用途アプリケーションをシミュレートすることを確認するために、ASTM D412は、加熱または冷却（LN2またはCO2）を使用できる環境チャンバー内で頻繁に実行されます。
環境チャンバーにより、オペレーターはテスト期間中、チャンバー内の温度を監視できます。さらに、すべての標本がテストの開始前に適切に条件付けられるように、Bluehill Universal内に時間と温度を浸すことができます。
スループットを増やすことを検討しているラボでは、システムのセットアップをいくつか変更できます。自動検体測定デバイス、空気圧グリップ、および試料アライメントデバイスはすべて、テスト演算子から必要な手動入力の量を減らすことにより、テスト効率を高めます。ただし、ASTM D412のテスト時間は、予想される試験片の伸長に依存しており、最小限に抑えることはできません。延性が高い材料の場合、テストの期間は全体的なテストサイクルの大部分を消費します。これらの場合、マルチステーションテストフレームは、オペレーターが同時に最大5つのテストを実行できるため、最高のスループットを提供する場合があります。
完全に自動化されたテストシステムも利用可能であり、標本測定、試料の負荷、テスト、および除去を組み込むように設計されています。これらのシステムは、オペレーターの相互作用を必要とせずに何時間も実行できます。さらに、これらのシステムは、ヒューマンエラーによる変動を減らすのに役立ちます。
ASTM D412テストを実施することを計画している人は誰でも、このガイドが完全な標準を読むための適切な代替品と見なされるべきではありません。