La guida definitiva a ASTM D882 - Testi di trazione di un film di plastica sottile
I film di plastica sottili e le teli sono una scelta popolare per l'imballaggio e si possono trovare proteggere molti articoli di tutti i giorni dagli alimenti rimanenti ai beni di consumo. È fondamentale che i produttori di materie plastiche e le società di imballaggi ottengano un profilo meccanico accurato dei film di plastica che stanno producendo per garantire che soddisfino le aspettative richieste. ASTM D882 è uno standard di test comune che viene utilizzato per determinare le proprietà di trazione dei film di plastica sottili ed è comunemente utilizzato per scopi di controllo di qualità in linea. Questa guida è progettata per presentarti agli elementi di base di un test di trazione ASTM D882 e fornirà una panoramica dell'attrezzatura, del software e dei campioni necessari. Tuttavia, chiunque abbia intenzione di condurre i test ASTM D882 non dovrebbe considerare questa guida un sostituto adeguato per la lettura e seguire l'intero standard.
Test del film separatore per batterie per veicoli elettrici
Sebbene ASTM D882 non sia uno standard ufficiale per il test dei film di separatore di batterie EV, questo standard viene modificato per valutare le proprietà meccaniche di questi materiali. I film di separatore sono una parte critica degli ioni di litio e di altre batterie per elettroliti liquidi che separano l'anodo e il catodo. Il materiale più comune utilizzato per la pellicola separatore è la poliolefina, un film polimerico che è abbastanza forte da resistere all'operazione di avvolgimento durante l'assemblaggio e la placcatura irregolare di litio sull'anodo a causa di un ampio uso. Materiale separatore più sicuro e più forte impedisce in modo più efficace il contatto tra l'anodo e il catodo, mentre il materiale più sottile aiuta a ridurre il peso di ciascuna batteria e migliorare la densità di energia.
Testare questi materiali secondo ASTM D882 può essere molto utile per i controlli di controllo di qualità e in R&S quando si tenta di determinare la soluzione di film separatore ottimale. Inoltre, come nel caso di molti altri materiali a pellicola sottile, il film separatore è anisotropico e quindi si consiglia di essere testato in più diverse direzioni di taglio/test.




ASTM D882 è specificamente progettato per testare materie plastiche di spessore inferiore a 1 mm e può essere utilizzato per testare qualsiasi tipo di campione di plastica all'interno di questo intervallo di spessore definito. La plastica più spessa di 1 mm deve essere testata su ASTM D638. Il test ASTM D882 è condotto su una macchina di test universale (chiamata anche una macchina di test di trazione) a una velocità di croce costante. Le seguenti sono le proprietà di trazione più comunemente misurate:
resistenza alla trazione
forza di snervamento
deformazione di resa
sforzarsi in pausa
Modulo di elasticità
Durante il test ASTM D882, i campioni vengono prelevati fino al fallimento. La velocità della traversa dipende dalla lunghezza del campione e può essere calcolata moltiplicando la separazione iniziale della presa (lunghezza del campione) dalla velocità di deformazione iniziale in mm/mm x min. La velocità di deformazione iniziale è subordinata al massimo allungamento del campione in pausa. Poiché i film di plastica e le teli tendono ad essere altamente elastici, sono comunemente richieste velocità di croce. Un fattore critico nei test su ASTM D882 è utilizzare un precarico appropriato. I campioni di film sottile sono generalmente rilassati e non tesi quando caricati in impugnature per il test.
Questo test è destinato all'uniforme dei campioni entro il 10% dello spessore per la lunghezza del campione tra le impugnature. I campioni più spessi che si avvicinano al limite di spessore di 1 mm devono essere uniformi entro il 5%. I campioni devono essere larghi tra 5,0 e 25,4 mm e almeno 50 mm più lunghi della separazione della presa utilizzata durante il test. La lunghezza standard del calibro del campione per il test è di 250 mm. Tuttavia, se ciò non è possibile, allora una lunghezza minima del campione di 100 mm (lunghezza del calibro 50 mm) è accettabile fintanto che è stabilito che ciò non influisce sui risultati. Se il campione è di materiale isotropico, lo standard richiede che almeno cinque campioni siano testati da ciascun campione. Se il campione è sospettato di essere anisotropico, tuttavia, devono essere testati almeno dieci campioni, cinque lungo il loro asse lungo e cinque lungo il presunto asse anisotropico. Inoltre, i campioni utilizzati per determinare il modulo non possono essere utilizzati per determinare la resistenza alla trazione o qualsiasi altra proprietà di trazione, il che significa che chiunque test su ASTM D882 sarebbe saggio produrre un gran numero di campioni al fine di misurare in modo appropriato tutte le proprietà pertinenti.
A causa della natura flessibile e delicata di questi campioni di plastica, la presa può essere una sfida. Le impugnature di azione laterale pneumatica forniscono una pressione dell'aria di ingresso regolabile per garantire che i campioni possano essere bloccati sufficientemente durante il test. Le impugnature pneumatiche sono preferibili all'azione avvitata o alle impugnature a mano quando si testano film sottili, poiché quest'ultima impugnatura aggiunge variabilità alla pressione di serraggio e può consentire una maggiore incoerenza nei risultati dei test e maggiori possibilità di rotture o slittamento della mascella. In alcuni casi per campioni di film molto sottile, è possibile utilizzare anche impugnature a rulli auto-stretta.
Allineamento del campione
Il test di trazione di pellicole e lamine sottili presenta più sfide rispetto ai test di campioni rigidi e la maggior parte dei film e dei fogli sottili utilizzati nella produzione di batterie EV sono estremamente sottili, con uno spessore di non più di 15 micron. Questi materiali sono facilmente danneggiati dal maltrattamento; Anche il semplice atto di afferrare un film sottile o un foglio può danneggiare il campione. Allineare correttamente tali campioni delicati è un importante punto dolente per molti laboratori di test e si consiglia l'uso di un dispositivo caricatore di campioni di precisione. Questi dispositivi utilizzano una clip di allineamento staccabile e una guida lineare per guidare i campioni nelle impugnature e sono disponibili in più dimensioni per ospitare una vasta gamma di dimensioni dei campioni.
Poiché gli esemplari ASTM D882 sono fragili, la selezione del volto della mascella è anche fondamentale per i test di successo. Le facce di mascella seghettate non sono raccomandate perché possono causare danni al campione durante la presa, portando a pause della mascella o risultati imprecisi. Le facce di gomma non danneggiano i campioni di pellicola sottile e hanno dimostrato di prevenire lo slittamento dei campioni mentre si assottigliano nei volti durante il processo di test, facendo facce di gomma abbinate a impugnature pneumatiche la combinazione preferita. Questa combinazione produce anche i risultati più ripetibili.
Le facce della mascella di gomma dovrebbero corrispondere alla larghezza dell'estremità afferrata o a schede del campione. La dimensione del viso più comune per questo tipo di materiale è 25 mm x 25 mm (1 in x 1 pollici). La larghezza di corrispondenza consente la facilità di allineamento del campione, che è fondamentale per buone pause e risultati di test accurati. Nel caso in cui la larghezza del campione sia sul lato più piccolo della tolleranza per lo standard, è necessario avere facce di mascella almeno larghe quanto il campione, ma in questo caso è anche accettabile.
Anche il contatto con il contatto della linea è una possibilità per campioni di film troppo sottili per le facce di gomma. Le facce di contatto della linea includono una faccia liscia della mascella e una faccia opposta che è arrotondata, aiutando a distribuire la forza di serraggio lungo una singola linea perpendicolare al movimento della traversa. L'aspetto più critico dell'appugnatura è evitare lo slittamento durante i test, oltre a mantenere una distribuzione uniforme dello stress in ogni campione durante il test.