Fatigue Testing of Rigid Plastics (JIS K 7118)
Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
Hodnocení únavové životnosti plastových materiálů je zásadní pro bezpečné a spolehlivé nasazení v aplikacích od obalů až po konstrukční díly v automobilovém či leteckém průmyslu. Opakované zatěžování i malými vibracemi může vést k praskání a selhání materiálu, proto je nezbytné stanovit příslušné testovací protokoly podle norem jako JIS K 7118 pro posouzení únavových vlastností.
Cílem studie bylo provést únavové testy pevných PVC a polykarbonátu (PC) v souladu s JIS K 7118 a demonstrovat schopnost stolního servopulsního systému EHF-L series spolehlivě řídit dynamické zatížení, sledovat teplotu povrchu vzorku a zajistit reprodukovatelné výsledky.
Statické tahové testy ukázaly, že mez pevnosti činí 74,7 MPa pro PVC a 64,05 MPa pro PC. Únavové testy byly provedeny při frekvenci nastavované tak, aby teplota povrchu vzorku nepřekročila 30 °C. S rostoucím maximálním napětím (20–70 % statické pevnosti) docházelo k nárůstu povrchové teploty, avšak limit 30 °C nebyl překročen. Závislost počtu cyklů do selhání (S–N křivka) prokázala očekávaný pokles životnosti s rostoucím napětím, přičemž byly vytvořeny charakteristické S–N diagramy pro oba materiály.
Do budoucna lze rozšířit frekvenční rozsah testů, integrovat pokročilé metody měření vnitřní teploty a deformačního chování (termoobraz, digitální image correlation) a zavést automatizované vyhodnocení průměrných dat pro rychlejší vývoj materiálů s cíleným zlepšením únavových vlastností.
Servopulser EHF-L series ve spojení se Servo Controller 4830 a bezkontaktním termometrem umožňuje plnohodnotné únavové testy pevných plastů dle JIS K 7118. Výsledky potvrzují robustnost metodiky pro hodnocení životnosti PVC a PC a demonstrují potenciál pro rozšíření testování dalších inženýrských plastů.
1) T. Kunio: Materials System, 6 (1987), 7-19
Mechanické zkoušky
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Hodnocení únavové životnosti plastových materiálů je zásadní pro bezpečné a spolehlivé nasazení v aplikacích od obalů až po konstrukční díly v automobilovém či leteckém průmyslu. Opakované zatěžování i malými vibracemi může vést k praskání a selhání materiálu, proto je nezbytné stanovit příslušné testovací protokoly podle norem jako JIS K 7118 pro posouzení únavových vlastností.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo provést únavové testy pevných PVC a polykarbonátu (PC) v souladu s JIS K 7118 a demonstrovat schopnost stolního servopulsního systému EHF-L series spolehlivě řídit dynamické zatížení, sledovat teplotu povrchu vzorku a zajistit reprodukovatelné výsledky.
Použitá instrumentace
- Servopulser EHF-LV20k1A – stolní dynamicko-únavový testovací stroj
- Servo Controller 4830 – řízení dynamických zatížení s vysokou přesností
- Radiace termometr FT-H10 (KEYENCE) – bezkontaktní měření povrchové teploty vzorku
- Prototypové svěráky se šroubovým upínáním
Hlavní výsledky a diskuse
Statické tahové testy ukázaly, že mez pevnosti činí 74,7 MPa pro PVC a 64,05 MPa pro PC. Únavové testy byly provedeny při frekvenci nastavované tak, aby teplota povrchu vzorku nepřekročila 30 °C. S rostoucím maximálním napětím (20–70 % statické pevnosti) docházelo k nárůstu povrchové teploty, avšak limit 30 °C nebyl překročen. Závislost počtu cyklů do selhání (S–N křivka) prokázala očekávaný pokles životnosti s rostoucím napětím, přičemž byly vytvořeny charakteristické S–N diagramy pro oba materiály.
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost testování dle JIS K 7118 pro různorodé pevné plasty.
- Vysoká přesnost řízení zatížení a monitorování teploty v reálném čase.
- Reprodukovatelné výsledky umožňují spolehlivé porovnání různých materiálů a návrh komponent.
Budoucí trendy a možnosti využití
Do budoucna lze rozšířit frekvenční rozsah testů, integrovat pokročilé metody měření vnitřní teploty a deformačního chování (termoobraz, digitální image correlation) a zavést automatizované vyhodnocení průměrných dat pro rychlejší vývoj materiálů s cíleným zlepšením únavových vlastností.
Závěr
Servopulser EHF-L series ve spojení se Servo Controller 4830 a bezkontaktním termometrem umožňuje plnohodnotné únavové testy pevných plastů dle JIS K 7118. Výsledky potvrzují robustnost metodiky pro hodnocení životnosti PVC a PC a demonstrují potenciál pro rozšíření testování dalších inženýrských plastů.
Reference
1) T. Kunio: Materials System, 6 (1987), 7-19
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Fatigue Testing of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic (CFRTP)
2025|Shimadzu|Aplikace
Tabletop Dynamic and Fatigue Testing System Servopulser EHF-L Series Application News Fatigue Testing of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic (CFRTP) Tsubasa Yamamoto and Fumiaki Yano User Benefits It is possible to evaluate fatigue of carbon fiber reinforced thermoplastic (CFRTP) by…
Klíčová slova
fatigue, fatiguecfrtp, cfrtpstress, stressreinforced, reinforcedfiber, fiberinquiry, inquirympa, mpathermoplastic, thermoplastictest, testcarbon, carbonspecimens, specimensdisplacement, displacementteeth, teethgripping, grippingehf
Three-Point Bending Fatigue Tests of Carbon Fiber Reinforced Plastic Using the SEM Servopulser
2024|Shimadzu|Aplikace
Application News Tabletop Dynamic and Fatigue Testing System Servopulser EHF-L Series High-Temperature Fatigue Testing Machine with Scanning Electron Microscope SEM Servopulser Three-Point Bending Fatigue Tests of Carbon Fiber Reinforced Plastic Using the SEM Servopulser Fumiaki Yano and Yuki Nishikawa User…
Klíčová slova
servopulser, servopulserfatigue, fatiguebending, bendingsem, semehf, ehfcfrp, cfrppoint, pointspecimen, specimeninquiry, inquirytests, teststhree, threeindenter, indentertest, testreinforced, reinforcednews
Shear Fatigue Testing of Adhesives
2024|Shimadzu|Aplikace
Tabletop Dynamic and Fatigue Testing System Application News Servopulser EHF-L Series Shear Fatigue Testing of Adhesives Fumiaki Yano, Tsubasa Yamamoto, and Yuki Nishikawa User Benefits Shear fatigue testing of adhesives can be performed in accordance with JIS K 6864…
Klíčová slova
shear, shearstress, stressfailure, failurecohesive, cohesiveamplitude, amplitudestrength, strengthstatic, staticdisplacement, displacementmpa, mpacycles, cyclespercentage, percentageadhesive, adhesivespecimen, specimenfatigue, fatiguecuring
Three-Point Bending Fatigue Tests of Welded Material Using the SEM Servopulser
2024|Shimadzu|Aplikace
Application News Tabletop Dynamic and Fatigue Testing System Servopulser EHF-L Series High-Temperature Fatigue Testing Machine with Scanning Electron Microscope SEM Servopulser Electron Probe Microanalyzer EPMA -8050G Three-Point Bending Fatigue Tests of Welded Material Using the SEM Servopulser Fumiaki Yano, Yuki…
Klíčová slova
servopulser, servopulserfatigue, fatiguebending, bendingsem, semspecimen, specimenepma, epmatest, testwelded, weldedspecimens, specimenstests, testspoint, pointfracture, fracturecrack, crackthree, threeusing