آزمون تنسایل (خواص مکانیکی) یا تست کشش

آزمون تنسایل یا تست کشش یکی از آزمون های مخرب است که توسط دستگاه تنسایل یونیورسال انجام می شود. نمونه پلیمری تحت نیروی کششی تک محوری قرار میگیرد و پس از تغییر شکل و ازدیاد طول و گاهی بدون ازدیاد طول در نیرویی معروف به نقطه شکست، شکسته می شود.

از نتایج حاصل از آزمون تنسایل یک پلیمر برای انتخاب و بهبود در کنترل کیفیت استفاده می شود. توسط این نتایج می توان نحوه واکنش ماده تحت نیرو های دیگر را پیش بینی کرد و منحنی تنش-کرنش مواد پلیمری که شاخص اصلی معرفی آن می باشد را رسم کرد.

از داده های بدست آمده از طریق این منحنی می توان خواص مکانیکی ماده پلیمری را مشخص کرد و کمیت های مکانیکی مختلفی را تعیین کرد که در ادامه به معرفی و تعریف هر یک از آن ها می پردازیم.

تنش تسلیم پلیمر

تنشی که در آن نقطه، پلیمر دچار تغییر فرم برگشت ناپذیر می شود و به اصطلاح دفرمه می شود.

استحکام کششی پلیمر

میزان تنشی که ماده پلیمری می تواند تا نقطه شکست تحمل کند که به اختصار با UTS نشان داده می شود. محاسبه این میزان را می توان با تقسیم نیروی تنش ماکزیمم بدست آمده بر سطح مقطع قطعه انجام داد.

مدول الاستیسیته یا مدول یانگ

این کمیت رفتار ارتجاعی ماده را بررسی می کند که تا چه اندازه پلیمر در برابر تغییرات تنشی و کششی مقاومت دارد و می تواند شکل خود را حفظ کند.

چقرمگی پلیمر

چقرمگی بر اساس نسبت میزان استحکام و همچنین انعطاف و چکش خواری تعریف می شود. به این صورت که یک پلیمر با چقرمگی بالا بسیار سخت به نقطه شکست می رسد هرچند انعطاف پذیر و نرم باشد ولی یک پلیمر با چقرمگی پایین به سرعت به نقطه شکست می رسد حتی اگر مثل سنگ سفت باشد.

هدف از تست کشش

نتایج تست کشش در انتخاب مواد برای کاربرد های مهندسی و برای توسعه و فرآیند های جدید استفاده می شود.

استحکام مواد پلیمری و کارایی آن ها در شرایطی که ما از آن انتظار داریم مهم ترین دغدغه مهندسان است. در کمتر آزمایشی می توان انقدر دقیق بر روی یک ماده و خواص مکانیکی آن دقیق شد. به همین منظور آزمون تنسایل از اصلی ترین تست های پلیمر می باشد.

با انجام این تست ها می توانیم حداکثر مقاومت ماده و تمایل به انعطاف و شکل پذیری و خواص الاستیکی و پلاستیکی پلیمر را به طور کامل تشخیص داد. حال گاهی ما در جهت بهبود این خواص تلاش می کنیم و گاهی در جهت عکس یعنی تخریب خواص که بسته به نیاز محصول و مهندسان می تواند تغییر پیدا کند.

نمونه آزمون تنسایل

در آزمون تنسایل یا تست کشش نمونه ها به صورت دمبلی شکل تهیه می شوند. شکل نمونه یکی از اصلی ترین استاندارد ها برای انجام این آزمون است.

هر نمونه دمبلی شکل دارای دو پایه است که گیره به آن متصل می شود اما تمام خواص مکانیکی در ناحیه میانی نمونه یه به اصطلاح ناحیه گیج نمونه اندازه گیری می شود.

البته برای اطمینان از نتایج آزمون باید نمونه های مختلفی از یک پلیمر تهیه شود و آزمون چند بار تکرار شود. دلیل این امر احتمال توزیع نا متناسب زنجیر های پلیمری و بلور ها هستند که در خواص ماده بسیار تاثیرگذار خواهند بود.

استاندارد های آزمون تنسایل

برای این آزمون استاندارد های زیادی ایجاد شده که به چهار بخش چداگانه برای فلزات، پلاستیک ها، کامپوزیت ها و الیاف شیشه ای تقسیم شده است که در اینجا به استاندارد های مربوط به فلزات نمی پردازیم.

استاندارد آزمون کشش برای پلاستیک ها :

ASTM D638 روش آزمون استاندارد کشش برای ورقه‌های پلاستیکی

ASTM D828 روش آزمون استاندارد برای خواص کششی کاغذ و مقوا استفاده شده در دستگاه با نرخ کشیدگی ثابت

ASTM D882 روش آزمون استاندارد کشش برای ورقه‌های نازک پلاستیکی

ISO 37 روش آزمون برای لاستیک، جوش زده شده توسط ترموپلاستیک – تعیین خواص کششی تنش- کرنش

استاندارد آزمون تنسایل برای کامپوزیت ها :

ASTM D3039/D3039M روش آزمون استاندارد کشش برای مواد کامپوزیت ماتریکس پلیمر

ASTM D7205/D7205M روش آزمون استاندارد کشش برای میله کامپوزیت ماتریکس پلیمر تقویت شده با فیبر

(ASTM D3916-08(2016 روش آزمون استاندارد کشش برای پودر شیشه ای تقویت شده با فایبر گلاس پلاستیکی

استاندارد تست کشش برای الیاف شیشه :

ASTM D2343 روش آزمون استاندارد کشش برای الیاف فیبر شیشه ای، نخ و راینینگ مورد استفاده در پلاستیک‌های تقویت شده

آکادمی آموزشی خاتم پلیمر این امکان را فراهم می کند تا داوطلبان و مهندسان بخش فنی و کنترل کیفیت به راحتی با شرکت در دوره های آموزشی تخصصی به صورت مجازی و یا در محل آزمایشگاه می توانند الزامات استاندارد را پیاده سازی کنند و گواهی نامه معتبر منحصر بفرد هر آزمایش را دریافت نمایند.

همچنین آزمایشگاه تخصصی خاتم پلیمر با انجام آزمایش های مورد نیاز هر بخش به شرکت ها کمک می کند تا تاییده مربوطه را از سازمان غذا و دارو و سازمان ملی استاندارد ایران اخذ نمایند و اقدام به تولید انبوه محصولات خود نمایند.