ASTM D882の決定的なガイド - 薄いプラスチックフィルムの引張試験
薄いプラスチックフィルムとシートは、パッケージングに人気のある選択肢であり、残りの食品から消費財に多くの日常的なアイテムを保護することができます。プラスチック製造業者や包装会社が、必要な期待を確実に満たすために制作しているプラ​​スチックフィルムの正確な機械的プロファイルを取得することが重要です。 ASTM D882は、薄いプラスチックフィルムの引張特性を決定するために使用される一般的なテスト基準であり、一般的にインラインの品質管理の目的で使用されます。このガイドは、ASTM D882引張試験の基本要素を紹介するように設計されており、必要な機器、ソフトウェア、およびサンプルの概要を提供します。ただし、ASTM D882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に従うための適切な代替品と考えるべきではありません。
電気自動車用バッテリーのセパレーターフィルムテスト
ASTM D882はEVバッテリーセパレーターフィルムのテストの公式標準ではありませんが、この標準はこれらの材料の機械的特性を評価するために変更されています。セパレーターフィルムは、リチウムイオンおよびアノードとカソードを分離する他の液体電解質電池の重要な部分です。セパレーターフィルムに使用される最も一般的な材料は、広範な使用によりアノード上のリチウムの凹状のめっきと同様に、組み立て中の巻線作業に耐えるのに十分な強力なポリマーフィルムであるポリオレフィンです。より安全で強力なセパレーター材料は、アノードとカソード間の接触をより効果的に防止しますが、薄い材料は各バッテリーの重量を減らし、エネルギー密度を改善するのに役立ちます。
ASTM D882に従ってこれらの材料をテストすることは、最適なセパレーターフィルムソリューションを決定しようとする際のR&Dだけでなく、品質管理チェックにも非常に有益です。さらに、他の多くの薄膜材料の場合と同様に、セパレーターフィルムは異方性であるため、複数の異なる切断/テストの方向でテストすることをお勧めします。
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ASTM D882は、厚さが1 mm未満のプラスチックをテストするために特別に設計されており、この定義された厚さ範囲内のあらゆるタイプのプラスチック標本をテストするために使用できます。 1 mmより厚いプラスチックは、ASTM D638でテストする必要があります。 ASTM D882テストは、一定のクロスヘッド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。以下は、最も一般的に測定される引張特性です。
抗張力
降伏強度
収量のひずみ
休憩時の緊張
弾性率

ASTM D882テスト中に、試験片は故障まで張力で引っ張られます。クロスヘッド速度は、試験片の長さに依存し、初期グリップ分離(試料の長さ)にmm/mm x minでの初期ひずみ速度を掛けることで計算できます。初期ひずみ速度は、休憩時の試験片の最大伸長を条件としています。プラスチックフィルムとシートは非常に弾力性がある傾向があるため、一般的にはより高いクロスヘッド速度が必要です。 ASTM D882のテストにおける重要な要因の1つは、適切なプリロードを使用することです。薄膜標本は通常、リラックスしており、テストのためにグリップに積み込んだときにぴんと張っていません。
このテストは、グリップ間の標本の長さの厚さの10%以内の標本を対象としています。厚さ1 mmの制限に近づく厚い標本は、5%以内に均一でなければなりません。標本は、幅5.0〜25.4 mmで、テスト中に使用されるグリップ分離よりも少なくとも50 mm長くする必要があります。テスト用の標準標本ゲージの長さは250 mmです。ただし、これが不可能な場合は、100 mm(50 mmゲージの長さ)の最小標本長(これが結果に影響しないことが確立されている限り、許容されます。サンプルが等方性材料である場合、標準では、各サンプルから少なくとも5つの標本をテストする必要があります。ただし、サンプルが異方性であると疑われる場合は、少なくとも10個の標本をテストする必要があり、5つは長軸に沿って5つ、想定される異方性軸に沿って5つをテストする必要があります。さらに、弾性率を決定するために使用される標本は、引張強度またはその他の引張特性を決定するために使用することはできません。つまり、ASTM D882をテストする人は誰でも、すべての関連特性を適切に測定するために多数の標本を生成するのが賢明です。
これらのプラスチック標本の柔軟で繊細な性質のため、握ることは挑戦になる可能性があります。空気圧サイドアクショングリップは、試験全体で標本を十分に固定できるように、調整可能な吸気空気圧を提供します。薄膜をテストする際には、空気圧グリップが作用や手の密集したグリップに好ましいです。後者のグリップはクランプ圧力に変動性を追加し、テスト結果のより矛盾と顎の破損や滑りの可能性を高めることができるためです。場合によっては、非常に薄いフィルムの標本の場合、自己明るいローラーグリップも使用できます。

標本アライメント
薄膜と箔の引張試験は、硬質標本のテストよりも多くの課題を提示し、EVバッテリー製造で使用されるほとんどの薄膜とフォイルは非常に薄く、厚さは15ミクロン以下です。これらの材料は、誤った操作によって簡単に損傷することができます。薄いフィルムやホイルをつかむという単純な行為でさえ、標本を損傷する可能性があります。このような繊細な標本を正しく整列させることは、多くのテストラボにとって大きな問題点であり、精密試験片ローダーデバイスの使用が推奨されます。これらのデバイスは、取り外し可能なアライメントクリップと線形レールを使用して標本をグリップに導き、幅広い標本寸法に対応するために複数のサイズで利用できます。
ASTM D882標本は脆弱であるため、テストを成功させるには顎の顔の選択も重要です。鋸歯状の顎の顔は、握るときに標本に損傷を与える可能性があるため、推奨されません。ゴムの顔は薄膜標本を損傷せず、試験プロセス中に顔が薄くなると標本の滑りを防ぐことが示されており、ゴムの顔を空気圧粘着と好ましい組み合わせに組み合わせます。この組み合わせは、最も繰り返し可能な結果も生成します。
ゴムの顎の顔は、標本の握りしめられた端またはタブの端の幅と一致する必要があります。このタイプの材料の最も一般的な顔のサイズは、25 mm x 25 mm(x 1インチに1)です。一致する幅により、試験片のアライメントが容易になります。これは、良好な休憩や正確なテスト結果にとって重要です。標本の幅が標準の許容範囲の小さな側にある場合、少なくとも標本と同じくらい幅の顎を面倒にする必要がありますが、この場合も広く受け入れられます。
ラインコンタクトグリッピングは、ゴムの顔には薄すぎるフィルム標本の可能性もあります。ラインの接触面には、滑らかな顎の顔と丸みを帯びた反対側の顔が含まれ、クロスヘッドの動きに垂直な1つの線に沿ってクランプ力を分配するのに役立ちます。把握の最も重要な側面は、テスト時に滑りを避け、テスト中に各標本全体に均等なストレス分布を維持することです。