Folie plastikowe znajdują szerokie zastosowanie w branży opakowaniowej, w wyrobach medycznych, rolnictwie, produktach przemysłowych oraz towarach konsumpcyjnych. Chociaż wytrzymałość na rozciąganie jest często uznawana za ważną właściwość mechaniczną, nie zawsze pozwala przewidzieć, jak folia zachowa się po pojawieniu się niewielkiego nacięcia lub uszkodzenia. ISO 6383-2 rozwiązuje ten problem poprzez określenie znormalizowanej metody pomiaru test odporności na rozdarcie z cienkich folii plastikowych przy użyciu Metoda Elmendorfa. Norma ta pomaga producentom w ocenie wytrzymałość na rozdarcie folii z tworzywa sztucznego, optymalizować składy materiałów oraz poprawiać spójność jakości produktów.
Niezależnie od tego, czy chodzi o produkcję opakowań elastycznych, wielowarstwowych folii barierowych, czy też materiałów do opakowań medycznych, zrozumienie ISO 6383-2 umożliwia laboratoriom i inżynierom ds. jakości uzyskanie powtarzalnych i porównywalnych danych dotyczących odporności na rozdarcie, które stanowią wsparcie dla rozwoju produktów i zapewnienia jakości.
Czym jest norma ISO 6383-2?
ISO 6383-2: Tworzywa sztuczne — Folie i arkusze — Oznaczanie odporności na rozdarcie — Część 2: Metoda Elmendorfa określa znormalizowaną procedurę służącą do ustalenia siły niezbędnej do przedłużenia istniejącego rozdarcia w folii z tworzywa sztucznego w kontrolowanych warunkach.
W odróżnieniu od próby rozciągania, w której mierzy się siłę potrzebną do rozciągnięcia lub zerwania nienaruszonej próbki, ISO 6383-2 ocenia, jak łatwo istniejące rozdarcie ulega dalszemu rozprzestrzenianiu. Ta właściwość ma szczególne znaczenie, ponieważ wiele uszkodzeń opakowań wynika raczej z niewielkich nacięć, przebić lub uszkodzeń powstałych podczas przenoszenia niż z całkowitego zniszczenia materiału.
The Metoda Elmendorfa mierzy energię pochłoniętą przez wahadło podczas rozrywania wstępnie przyciętej próbki na określonym odcinku. Pochłonięta energia jest przeliczana na wytrzymałość na rozdarcie, wyrażaną zazwyczaj w niutonach.
Dlaczego badanie odporności na rozdarcie ma znaczenie
Materiał o doskonałej wytrzymałości na rozciąganie może mimo to łatwo ulec rozdarciu, jeśli podczas produkcji lub transportu zostanie nacięty.
W przypadku wielu zastosowań opakowań elastycznych odporność na rozrywanie jest kluczowym wskaźnikiem wydajności.
Zasada badania wytrzymałości na rozdarcie metodą Elmendorfa zgodnie z normą ISO 6383-2
The ISO 6383-2 Test opiera się na przeniesieniu energii potencjalnej zgromadzonej w skalibrowanym wahadle.
Sekwencja testów obejmuje:
- Przygotowuje się standardowy preparat z precyzyjnie rozmieszczoną szczeliną.
- Próbka jest solidnie zamocowana między szczękami stałymi i ruchomymi.
- Wahadło podnosi się do określonego kąta.
- Po zwolnieniu wahadło rozrywa próbkę.
- Mierzy się energię zużywaną podczas rozprzestrzeniania się pęknięcia.
- Urządzenie przekształca pochłoniętą energię w wytrzymałość na rozdarcie.
Ponieważ pęknięcie istnieje już przed rozpoczęciem badania, zmierzona wartość odpowiada odporność na rozprzestrzenianie się łez, a nie odporność na rozrywanie.
ISO 6383-2 Procedura badania odporności na rozdarcie
Norma określa kilka ważnych etapów operacyjnych mających na celu zapewnienie wiarygodności pomiarów.
Przygotowanie do badania na rozrywanie metodą Elmendorfa
Przed rozpoczęciem testów:
- Sprawdź, czy przyrząd jest wypoziomowany.
- Podnieś wahadło i zablokuj je.
- Ustaw wskaźnik na zero.
- Należy sprawdzić dokładność kalibracji.
- Wybierz odpowiednią nośność wahadła.
Wybrane wahadło powinno wskazywać wartości w zakresie od około 20% i 80% w pełnym zakresie swoich możliwości, aby zapewnić optymalną dokładność pomiaru.
Przygotowanie próbek
Próbki do badań muszą spełniać następujące wymagania:
- Standardowe wymiary
- Precyzyjnie wycięta szczelina
- Gładkie krawędzie
- Brak widocznych wad
- Przygotowanie zgodnie z procedurami laboratoryjnymi
Zazwyczaj bada się próbki zarówno w kierunku maszynowym (MD), jak i poprzecznym (TD), ponieważ właściwości folii są często anizotropowe.
Przeprowadzenie testu
Każdy okaz:
- Umieszczone ostrożnie między zaciskami
- Wyrównane względem szczeliny wyśrodkowanej
- Mocno zaciśnięte
- Rozerwane przez uwolnienie wahadła
- Nagrane osobno
Jeżeli rozcięcie nadmiernie odbiega od przewidzianej linii, wynik należy odrzucić zgodnie z wymaganiami ISO 6383-2.
Norma ISO 6383-2 w porównaniu z innymi normami dotyczącymi badań na rozdarcie
| Standard | Metoda badawcza | Surowce podstawowe |
|---|---|---|
| ISO 6383-2 | Wahadło Elmendorfa | Folie i arkusze z tworzyw sztucznych |
| ASTM D1922 | Wahadło Elmendorfa | Folia z tworzywa sztucznego |
| ASTM D1424 | Wahadło Elmendorfa | Tkaniny |
| ISO 1974 | Metoda Elmendorfa | Papier i tektura |
Chociaż normy te opierają się na podobnych zasadach działania wahadła, to jednak sposób przygotowania próbek, metody obliczeniowe oraz materiały, do których są przeznaczone, znacznie się od siebie różnią.
Wybór testera rozrywalności typu Elmendorf
Przy wyborze Tester rozrywania typu Elmendorfa, laboratoria powinny wziąć pod uwagę kilka czynników technicznych wykraczających poza zgodność z ISO 6383-2:
- Szeroki zakres pomiarowy dla folii o różnej grubości
- Automatyczne zwolnienie wahadła w celu zminimalizowania wpływu operatora
- Stabilne mocowanie próbki
- Proste procedury kalibracji
- Funkcje analizy statystycznej
- Funkcje eksportu danych
- Zgodność z wieloma normami międzynarodowymi
- Łatwa obsługa w ramach rutynowej kontroli jakości
Współczesne laboratoria coraz częściej wybierają urządzenia cyfrowe, które zwiększają powtarzalność wyników, a jednocześnie ułatwiają zarządzanie danymi.
Cell Instruments SLD-01 – urządzenie do badania odporności na rozdarcie metodą Elmendorfa
Dla laboratoriów zajmujących się ISO 6383-2 badania na foliach z tworzyw sztucznych i materiałach elastycznych, SLD-01 – Tester rozrywalności Elmendorfa Produkt firmy Cell Instruments stanowi praktyczne rozwiązanie przeznaczone do rutynowej kontroli jakości oraz zastosowań badawczych.
Do najważniejszych cech technicznych należą:
- Sterowanie za pomocą sterownika PLC z ekranem dotykowym HMI w celu zapewnienia intuicyjnej obsługi
- Pneumatyczne mocowanie próbek w celu zapewnienia stałej siły chwytu
- Automatyczne zwolnienie wahadła w celu ograniczenia zmienności wynikającej z pracy operatora
- Zintegrowany odważnik kalibracyjny w celu wygodnej weryfikacji dokładności
- Automatyczne obliczenia statystyczne w celu skutecznej analizy wyników
- Opcjonalne oprogramowanie profesjonalne do zaawansowanego raportowania i zarządzania danymi
- Opcjonalna mikroprinter i interfejs RS-232 w celu zapewnienia identyfikowalności
- Zakresy nośności wahadła wielokrotnego od od 200 gf do 6400 gf, obsługujący szeroką gamę materiałów filmowych
Funkcje te pomagają laboratoriom w uzyskiwaniu powtarzalnych wyników pomiarów, jednocześnie zwiększając wydajność badań i usprawniając dokumentację.
ISO 6383-2 zapewnia niezawodne i uznane na całym świecie podejście do oceny test odporności na rozdarcie właściwości elastycznych folii z tworzyw sztucznych przy użyciu Metoda Elmendorfa. Dzięki pomiarowi energii potrzebnej do rozprzestrzenienia się kontrolowanego pęknięcia norma ta dostarcza cennych informacji przydatnych w rozwoju materiałów, optymalizacji procesów oraz kontroli jakości.
Dla producentów folii opakowaniowych, materiałów medycznych, folii rolniczych i innych elastycznych tworzyw sztucznych, włączenie ISO 6383-2 Włączenie ich do rutynowych programów testowych przyczynia się do poprawy spójności produktu, zmniejszenia ryzyka awarii oraz wspiera zgodność z wymaganiami klientów i branży. W połączeniu z wysoką jakością Tester rozrywania typu Elmendorfa, laboratoria mogą generować dokładne i powtarzalne dane, które przyczyniają się do lepszego doboru materiałów oraz długoterminowej niezawodności produktów.