Essais de traction de divers matériaux plastiques (1)

Introduction
Les matériaux résineux appelés « plastiques » sont définis comme des « polymères synthétisés artificiellement ayant une plasticité ». Des produits en plastique présentant une grande variété de caractéristiques sont produits et largement adoptés dans notre environnement.
Les plastiques sont grossièrement classés en « résines thermoplastiques » et « résines thermodurcissables » en fonction de leurs caractéristiques d'aptitude au traitement. Cette Application News se concentre sur les anciennes « résines thermoplastiques », élucidant les caractéristiques et les différences entre 4 types de plastiques universellement utilisés, à savoir le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC) et le polycarbonate (PC), en fonction de leur résistance à la traction. propriétés de résistance.

Appareil de test et échantillons
L'appareil utilisé pour cette évaluation était le Shimadzu Precision Universal Tester Autograph AG-X Series (le système typique est illustré dans l'image de la figure 1), équipé d'un extensomètre (SSG-50-10) pour effectuer la mesure de l'allongement. Les éprouvettes étaient constituées de 5 pièces de chacun des 4 types de matières plastiques mentionnés ci-dessus.

Conditions de test
Chacun des échantillons de plastique a été saisi à l'aide de pinces manuelles de type coin sans déplacement, et la mesure de l'allongement a été effectuée à l'aide d'un extensomètre à une vitesse de charge de 1 mm/min sur la région élastique. L'extensomètre a ensuite été retiré et les tests ont été effectués à une vitesse de charge de 50 mm/min jusqu'à ce que la rupture de l'échantillon se produise. (La méthode d'essai est conforme à la méthode d'essai de traction JIS K7161, largement utilisée pour les principales pièces en plastique.)
Les données du processus de charge, qui comprenaient la force d'essai, l'allongement (lors de l'utilisation de l'extensomètre) et les données de course, ont été mesurées et enregistré. La figure 2 montre l'état de l'éprouvette montée avec l'extensomètre fixé.

Résultats des tests
Les figures 3 à 6 montrent les résultats réels des tests de traction pour les 4 éprouvettes en plastique en tant que relation entre la contrainte (valeur nominale) et la déformation (calculée à partir de l'allongement mesuré à l'aide d'un extensomètre et de la course de la tête transversale de la machine d'essai = suivi de la course. retrait de l'extensomètre).
Pour faciliter la visualisation et l'interprétation des graphiques des résultats des tests pour chacun des 5 échantillons de test, les points zéro ont été décalés de quantités égales.

Bien que les diagrammes dans les résultats montrent une variation de l’allongement à la rupture entre chacun des échantillons, la répétabilité de la résistance à la traction (contrainte maximale) est bonne. De plus, les différences dans les caractéristiques des matériaux sont clairement évidentes. Dans les graphiques PE et PC, la striction se produit lors de la réduction de la force d'essai après le point de contrainte maximale, et il y a un allongement considérable à partir de ce point jusqu'au point de rupture.
(Dans les graphiques PP et PVC, la discontinuité dans les zones d'élasticité correspond à l'arrêt temporaire de la charge lors du détachement de l'extensomètre et au changement de vitesse à partir de ce point.)

Pour référence, un résultat de test typique pour chaque propriété en ce qui concerne à chacun des spécimens a été sélectionné et résumé dans le tableau 1.

Tableau 1 Résultats des tests