Plastové fólie sa široko využívajú v obalovom priemysle, pri výrobe zdravotníckych pomôcok, v poľnohospodárstve, pri výrobe priemyselných výrobkov a spotrebného tovaru. Hoci sa pevnosť v ťahu často považuje za dôležitú mechanickú vlastnosť, nie vždy dokáže predpovedať, ako sa fólia bude správať po vzniku malého narezania alebo vady. ISO 6383-2 rieši túto výzvu stanovením štandardizovanej metódy merania skúška odolnosti proti roztrhnutiu z tenkých plastových fólií pomocou Elmendorfova metóda. Norma pomáha výrobcom pri hodnotení pevnosť plastovej fólie v roztrhnutí, optimalizovať zloženie materiálov a zlepšiť konzistentnosť kvality výrobkov.
Či už ide o výrobu flexibilných obalov, viacvrstvových bariérových fólií alebo materiálov na výrobu zdravotníckych obalov, pochopenie ISO 6383-2 umožňuje laboratóriám a inžinierom v oblasti kvality získavať opakovateľné a porovnateľné údaje o odolnosti proti pretrhnutiu, ktoré slúžia ako podklad pre vývoj výrobkov a zabezpečenie kvality.
Čo je norma ISO 6383-2?
ISO 6383-2: Plasty – Fólie a plachty – Stanovenie odolnosti proti pretrhnutiu – Časť 2: Elmendorfova metóda stanovuje štandardizovaný postup na stanovenie sily potrebnej na rozšírenie existujúceho trhlinky v plastovej fólii za kontrolovaných podmienok.
Na rozdiel od skúšky ťahom, pri ktorej sa meria sila potrebná na natiahnutie alebo zlomenie nepoškodeného vzorku, ISO 6383-2 hodnotí, ako ľahko sa existujúca trhlina ďalej šíri. Táto vlastnosť je obzvlášť dôležitá, pretože mnohé poruchy obalov majú pôvod skôr v malých rezoch, prepichnutiach alebo poškodeniach spôsobených manipuláciou než v úplnom zlyhaní materiálu.
Stránka Elmendorfova metóda meria energiu, ktorú kyvadlo absorbuje pri trhaní vopred narezaného vzorku na stanovenú vzdialenosť. Absorbovaná energia sa prepočíta na odolnosť proti roztrhnutiu, ktorá sa zvyčajne uvádza v newtonoch.
Prečo je dôležitá skúška odolnosti proti roztrhnutiu
Materiál s vynikajúcou pevnosťou v ťahu sa môže aj tak ľahko roztrhnúť, ak sa počas výroby alebo prepravy poškriabe.
Pre mnohé aplikácie v oblasti flexibilných obalov je odolnosť proti šíreniu trhlín kľúčovým ukazovateľom výkonnosti.
Princíp skúšky odolnosti proti roztrhnutiu podľa Elmendorfovej metódy podľa normy ISO 6383-2
Stránka ISO 6383-2 Test je založený na prenose potenciálnej energie uloženej v kalibrovanom kyvadle.
Postup testovania zahŕňa:
- Pripraví sa štandardná vzorka s presne umiestnenou štrbinou.
- Vzorka je pevne uchytená medzi pevnými a pohyblivými čeľusťami.
- Kyvadlo sa zdvihne do stanoveného uhla.
- Po uvoľnení kyvadlo roztrhne vzorku.
- Merá sa energia spotrebovaná počas šírenia trhlín.
- Prístroj premieňa absorbovanú energiu na odolnosť proti pretrhnutiu.
Keďže trhlina už existuje pred začiatkom testovania, nameraná hodnota predstavuje odolnosť proti šíreniu trhlín, nie odolnosť voči začatiu trhania.
Postup skúšky odolnosti proti pretrhnutiu podľa normy ISO 6383-2
Norma stanovuje niekoľko dôležitých pracovných krokov na zabezpečenie spoľahlivosti meraní.
Príprava na skúšku odolnosti proti roztrhnutiu podľa Elmendorfa
Pred testovaním:
- Skontrolujte, či je prístroj vyrovnaný.
- Zdvihnite a zaistite kyvadlo.
- Nastavte ukazovateľ na nulu.
- Overte presnosť kalibrácie.
- Vyberte vhodnú nosnosť kyvadla.
Vybrané kyvadlo by malo vykazovať hodnoty v rozmedzí približne 20% a 80% svojho plného výkonu pre dosiahnutie optimálnej presnosti merania.
Príprava vzoriek
Skúšobné vzorky musia spĺňať nasledujúce požiadavky:
- Štandardné rozmery
- Presne vyrezaný rozrez
- Hladké hrany
- Žiadne viditeľné vady
- Úprava vzoriek podľa laboratórnych postupov
Zvyčajne sa skúšajú vzorky v smere stroja (MD) aj v priečnom smere (TD), pretože vlastnosti fólie sú často anizotropné.
Vykonanie testu
Každý vzorka je:
- Starostlivo umiestnené medzi svorkami
- Zarovnané so štrbinou v strede
- Pevne uchytené
- Roztrhnuté uvoľnením kyvadla
- Nahrané jednotlivo
Ak sa trhlina nadmerne odchyľuje od zamýšľanej dráhy, výsledok by mal byť zamietnutý v súlade s požiadavkami ISO 6383-2.
Norma ISO 6383-2 v porovnaní s inými normami pre skúšky odolnosti proti pretrhnutiu
| Štandard | Skúšobná metóda | Základné materiály |
|---|---|---|
| ISO 6383-2 | Elmendorfovo kyvadlo | Plastové fólie a plachty |
| ASTM D1922 | Elmendorfovo kyvadlo | Plastová fólia |
| ASTM D1424 | Elmendorfovo kyvadlo | Textilné tkaniny |
| ISO 1974 | Elmendorfova metóda | Papier a lepenka |
Hoci sa v týchto normách využívajú podobné princípy kyvadla, príprava vzoriek, metódy výpočtu a určené materiály sa výrazne líšia.
Výber prístroja na meranie odolnosti proti roztrhnutiu podľa Elmendorfa
Pri výbere Prístroj na skúšanie trhania Elmendorf, laboratóriá by mali zohľadniť viacero technických faktorov nad rámec dodržiavania ISO 6383-2:
- Široký rozsah merania pre rôzne hrúbky fólie
- Automatické uvoľnenie kyvadla s cieľom minimalizovať vplyv obsluhy
- Pevné upnutie vzorky
- Jednoduché postupy kalibrácie
- Funkcie štatistickej analýzy
- Možnosti exportu údajov
- Súlad s viacerými medzinárodnými normami
- Jednoduchá obsluha pre rutinnú kontrolu kvality
Moderné laboratóriá čoraz častejšie uprednostňujú digitálne prístroje, ktoré zvyšujú opakovateľnosť a zároveň zjednodušujú správu údajov.
Cell Instruments SLD-01 Elmendorfov tester odolnosti proti roztrhnutiu
Pre laboratóriá, ktoré vykonávajú ISO 6383-2 testovanie na plastových fóliách a pružných materiáloch, SLD-01 Elmendorf – prístroj na skúšanie odolnosti proti roztrhnutiu Produkt od spoločnosti Cell Instruments ponúka praktické riešenie určené na bežnú kontrolu kvality a výskumné účely.
Medzi hlavné technické vlastnosti patria:
- Riadenie pomocou PLC s dotykovým displejom HMI pre intuitívne ovládanie
- Pneumatické upínanie vzoriek na zabezpečenie rovnomernej sily uchopenia
- Automatické uvoľnenie kyvadla s cieľom znížiť variabilitu spôsobenú obsluhou
- Integrovaná kalibračná závažka na jednoduché overenie presnosti
- Automatické štatistické výpočty na efektívnu analýzu výsledkov
- Voliteľný profesionálny softvér pre pokročilé vytváranie správ a správu údajov
- Voliteľná mikrotlačiareň a rozhranie RS-232 na účely vysledovateľnosti
- Rôzne nosnosti kyvadiel od 200 gf až 6400 gf, s podporou širokej škály filmových materiálov
Tieto funkcie pomáhajú laboratóriám dosahovať opakovateľné merania a zároveň zvyšujú efektívnosť testovania a zlepšujú dokumentáciu.
ISO 6383-2 poskytuje spoľahlivý a medzinárodne uznávaný prístup k hodnoteniu skúška odolnosti proti roztrhnutiu výkonnosť pružných plastových fólií s využitím Elmendorfova metóda. Meraním energie potrebnej na šírenie kontrolovaného trhlín poskytuje táto norma cenné informácie pre vývoj materiálov, optimalizáciu procesov a kontrolu kvality.
Pre výrobcov obalových fólií, zdravotníckych materiálov, poľnohospodárskych fólií a iných flexibilných plastov je začlenenie ISO 6383-2 Zahrnutie do bežných testovacích programov prispieva k zlepšeniu konzistencie výrobkov, znižuje riziko porúch a podporuje dodržiavanie požiadaviek zákazníkov a odvetvia. V kombinácii s vysokou kvalitou Prístroj na skúšanie trhania Elmendorf, laboratóriá dokážu získať presné a opakovateľné údaje, ktoré prispievajú k lepšiemu výberu materiálov a dlhodobej spoľahlivosti výrobkov.