ASTM D790プラスチックのFlexureテストの決定的なガイド
ASTM D790は、強化および非強化されたプラスチック、高臼歯複合材料、および電気絶縁材料の曲げ(曲げ)特性を決定するテスト方法です。このガイドは、ASTM D790 Flexureテストの基本要素を紹介するように設計されており、必要なテスト機器、ソフトウェア、および検体の概要を提供します。ただし、ASTM D790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。
ASTM D790は、プラスチックの曲げ特性を測定するために設計されたいくつかのテストの1つです。引張特性を測定するようには設計されておらず、プラスチック材料の引張特性を定量化する必要がある人は、ASTM D638を参照する必要があります。この標準は、5%の株以内に壊れたり降伏したりしない材料の曲げ強度を決定することを意図していないことに注意してください。このような材料は、ASTM D6272に従って4ポイントのベンドテストにより適している可能性があります。
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ASTM D790とISO 178の違い
ASTM D790はISO 178に非常に似ていますが、いくつかの重要なポイントでは異なります。
ISO 178では、モジュラスを決定するために、偏向計またはコンプライアンス補正のいずれかを使用する必要があります。 ASTM D790では、これは推奨のみであり、Crosshead変位だけでモジュラスを計算できます。
優先標本のサイズは異なり、テスト速度は標本の深さに依存するため、標準間のテスト速度は異なる場合があります。 ASTM D790標本の好ましい深さは3.2 mmです。 ISO 178の標本の好ましい深さは4 mmです。
ASTM D790では1つのテスト速度のみが許可されていますが、ISO 178では、弾性率を測定した後に1秒(より高速な)テスト速度を使用できます。

ASTM D790は、曲げひずみまたはたわみの下で材料の曲げ特性を測定します。このテストは、標本の深さに比例した速度で3点曲げ備品を使用して、ユニバーサルテストシステムで実施されます。 ASTM D790テストは、次の機械的特性を決定するために使用されます。
接線弾性率:曲げ弾性率とも呼ばれます。これは、荷重偏向曲線の初期線形部分の勾配であり、材料の剛性の測定です。
Secant Misulus:原点と荷重偏向曲線の事前定義されたポイントの間の勾配。
コード弾性率:負荷偏向曲線上の2つの事前定義されたポイントの間の傾き。
曲げ強度:曲げ試験中に得られた最大曲げ応力。
破壊時の曲げ応力:曲げ試験中に標本が壊れる曲げ応力。一部の材料の場合、標本は降伏点の前に壊れます。その場合、曲げ強度は破損時の曲げ応力に等しくなります。

ASTM D790は、さまざまな種類の材料を対象とした2つの異なるテスト手順を説明しています。優先法である手順Aは、0.01 mm/mm/minのひずみ速度を使用します。手順Bは0.10 mm/mm/minのひずみ速度を使用し、低い速度でテストした場合、5%のひずみで壊れない可能性のある材料を対象としています。 ASTM D790を使用すると、それぞれタイプ1およびタイプ2のテストとして記述されている伸長計の測定値のいずれかから、ひずみ測定を取得できます。
ASTM D790に必要なテスト速度は、試験片のサポートスパン、標本深度、ひずみ速度の関数として表されます。 Bluehill®UniversalのExpression Builderを使用すると、ユーザーは静的な数ではなく機能としてテスト速度を入力できます。テスト演算子が試験片測定に入ると、ソフトウェアは方程式に応じてテスト速度を自動的に変更します。
ASTM D790テストは、テストを最適化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またはフロアモデルのユニバーサルテストマシンで実行できます。すべての研究室には異なるニーズがあるため、いくつかの異なるシステム構成が利用可能です。
サンプルの基本構成を以下に示します。このテストのセットアップには、3ポイントのベンドフィクスチャがあり、伸縮計がない3400シリーズテストシステムが含まれています。つまり、この場合のひずみは、クロスヘッド変位によって測定する必要があります(タイプ1テスト)。クロスヘッド変位を介してひずみを測定するたびに、コンプライアンス補正が推奨されますが、必要ありません。 3400シリーズテストフレームは、タイプ2テストのために伸筋測定と組み合わせて使用​​することもできます。
タイプ2のテストでは、ひずみ測定デバイスまたは伸縮計の使用が必要です。最初と最も高度なオプションは、非接触ビデオ拡張計です。 AVE2は、標本に物理的に接触したり、テストスペースに入ったりすることなく、緊張を報告します。以下の2番目のオプションは、オペレーターの接触を最小限に抑えることでスループットを増加させる自動接触伸縮計Atox750です。最後に、2630シリーズのクリップオン拡張計は、高スループットを必要としないラボに人気のあるオプションです。 ASTM D790テストの場合、3つの伸筋メーターはすべて、2810-403 Deflectometerと組み合わせて使用​​する必要があります。
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。 D790テストは時間がかかる可能性があるため、マルチステーション6800シリーズテストマシンは、スループットのニーズが高いラボには一般的な選択肢です。完全に自動化されたテストシステムも利用可能であり、試料測定、試料の荷重、テスト、ひずみ測定、および標本の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、ヒューマンエラーによる変動性を低下させるのに役立ちます。

標本
ASTM D790標本の形状は長方形で、板またはシートから成形、押し出し、または切断されています。 ASTM D790標本の寸法は、材料の厚さに依存し、標準が標本の深さであると定義しています。厚さが3.2 mmを超えるシート材料は、幅が厚さになり、厚さに比例します。厚さ3.2〜1.6 mmのシート材料の幅は12.7 mmで、スパンは標本厚として定義されますx 16。厚さは1.6 mm未満のシート材料は50.8 mm x 12.7 mmで、25.4 mmのサポートスパンがあります。
電気絶縁材料の標本寸法には、公称の厚さに基づいたメトリックの異なるセットがあります。成形材料は、一般に深さ3.2 mm、幅12.7 mm、長さ127 mmです。それらは、標本深度x 16に等しいサポートスパンを使用します。高強度強化複合材料は、標準の外側繊維で発生することを促進するために標準に概説されているように寸法を持つ必要があります。複合材料やその他の異方性材料をテストする場合、曲げ中に蓄積された力が原因でのみ故障が発生するように注意する必要があり、最強の繊維方向がテストされているものであることを確認するために標本を切断する必要があります。
標本測定
標本は、ASTM D5947に準拠したマイクロメーターで測定する必要があります。標本の幅と厚さの3つの測定値をとって、その平均を報告する必要があります。 Bluehill Universalの自動検体測定デバイス(ASMD)機能により、オペレーターは最大2つのマイクロメーターまたは測定デバイスをコンピューターに接続し、測定の平均をソフトウェアに直接入力することができます。これにより、入力エラーの可能性がなくなり、効率が向上します。
ベンドフィクスチャ
ASTM D790には、3点曲げフィクスチャが使用されます。このフィクスチャは、移動するクロスヘッドに取り付けられた荷重の鼻と、2つの標本サポートを備えた固定部材、または標本のサポートスパンの距離に合わせて調整できるANVILで構成されています。アンビルの表面と荷重の鼻は円筒形であり、特に指定されていない限り5 mmの半径を持つ必要があり、円筒形のメンバーの長さは標本の幅よりも長くする必要があります。
ベンドフィクスチャには、テストの精度を向上させるためのいくつかの重要な機能が含まれています。サポートビーム上の段階的長さユニットにより、ひずみデバイスを使用すると、アンビルの正確な位置決めと偏向計の簡単なセンタリングが可能になります。 Bend Fixturesには、試験片の幅に適合するように調整できるアライメントアームも付属しています。一貫性のない試験片のアライメントが結果に大きな変動を引き起こす可能性があり、試験片が各テストに対して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。

標準の最近の変更
ASTM D790の最新バージョンは2017年にリリースされました。これは、以前のバージョン、2015E2とはいくつかの点で異なります。
タイプ1テストの検証要件(クロスヘッド変位)は、E2309ごとにクラスDシステムからクラスBシステムに変更されました。
タイプ2装置の標準(偏光計および伸縮計)は、クラスBからクラスB-2に変更されました。
注10と付録XIが標準に追加され、コンプライアンスの修正とそれを適用する方法を説明しました。