工程塑料注塑件拉伸试验取样方向对结果有影响吗?
发布时间:
2023-08-22 00:00
工程塑料注塑件拉伸试验取样方向对结果有影响吗?注塑件在注塑过程中分子链和填料沿流动方向取向,导致力学性能各向异性。本文讲清工程塑料注塑件的特点、取样方向对结果的影响、标准规定的取样方向、取样方法和注意事项、试验步骤。

01 工程塑料注塑件的特点
工程塑料(PC、POM、PA、PBT、PET、PPO、PPS、PEEK等)注塑件在注塑过程中,熔体在模具中流动,分子链和填料会沿流动方向取向。这种取向导致注塑件的力学性能具有各向异性,即沿流动方向(MD)和垂直流动方向(TD)的力学性能不同。取样方向不同,测试结果会有显著差异。对于玻纤增强塑料,各向异性更明显,因为玻纤沿流动方向取向。

02 取样方向对结果的影响
沿流动方向(MD)取样:分子链和填料沿流动方向取向,拉伸强度和弹性模量较高,断裂伸长率较低。
垂直流动方向(TD)取样:分子链和填料取向垂直于拉伸方向,拉伸强度和弹性模量较低,断裂伸长率较高。
玻纤增强塑料:MD和TD的差异更大,玻纤沿流动方向取向,MD的强度和模量显著高于TD,差异可达30%—50%。
非增强塑料:MD和TD的差异较小,但仍然存在,差异通常在5%—15%。
取样位置:浇口附近、流动末端、壁厚变化处的分子取向和结晶度不同,力学性能也不同。
03 标准规定的取样方向
GB/T 1040.1-2025和ISO 527-1规定:试样应从产品上按规定方向截取,取样方向应在试验报告中注明。
GB/T 1040.2-2022规定:对于注塑件,试样应沿流动方向截取,除非产品标准另有规定。
ASTM D638规定:试样应从产品上按规定方向截取,取样方向应在试验报告中注明。
对于产品标准,通常会规定取样方向和取样位置。如果没有明确规定,应沿流动方向取样,并在报告中注明取样方向和位置。
04 取样方法和注意事项
取样方向:沿流动方向(MD)或垂直流动方向(TD),应在报告中注明。
取样位置:避开浇口、熔接痕、气泡、缩孔等缺陷区域,选择具有代表性的区域。
取样方法:采用机械加工(铣削、磨削),避免热切割,避免过热改变材料组织。
试样尺寸:按标准加工哑铃形试样(1A型,标距50mm,宽度10mm,厚度4mm),或保留原厚度。
试样数量:通常5个试样,取平均值。
状态调节:测试前在23±2℃、50±5%RH环境下状态调节至少88小时。
试验报告:注明取样方向、取样位置、试样类型、测试速度、引伸计使用情况。
05 试验步骤
按标准加工哑铃形试样,测量宽度和厚度(精确到0.01mm);确保试样对中,安装引伸计(测弹性模量时);按标准控制速度(弹性段1mm/min,屈服段5mm/min,断裂段50mm/min)加载;采集力值和位移/应变数据,绘制应力-应变曲线;计算拉伸强度、屈服强度、弹性模量、断裂伸长率;与产品标准要求比较,判断是否合格。

06 BOYI 2025电子万能试验机
工程塑料注塑件拉伸试验需要精确的力值和位移测量,以及稳定的速度控制。广州鲲鹏仪器有限公司生产的BOYI 2025电子万能试验机,试验力示值误差≤±0.3%(传感器容量1/1至1/100范围),横梁速度精度为显示值的±0.1%以内,速度范围0.001—1000mm/min无级设定,可稳定覆盖工程塑料拉伸测试常用的1mm/min、5mm/min、50mm/min速度;位移显示分辨率达0.01µm,数据采集频率达1kHz(2025型)至5kHz(2025A型),可精确捕捉弹性段、屈服段和断裂段的力值和应变变化。可配套引伸计测量弹性模量,配合Smartest软件自动计算拉伸强度、屈服强度、弹性模量和断裂伸长率,为工程塑料力学性能测试提供可靠平台。

结语
工程塑料注塑件拉伸试验取样方向对结果有显著影响,因为注塑过程中分子链和填料沿流动方向取向,导致力学性能各向异性。沿流动方向(MD)取样的拉伸强度和弹性模量较高,断裂伸长率较低;垂直流动方向(TD)取样的强度和模量较低,伸长率较高。玻纤增强塑料的MD和TD差异更大(可达30%—50%),非增强塑料差异较小(5%—15%)。标准规定注塑件应沿流动方向取样,除非产品标准另有规定。取样时应避开缺陷区域,采用机械加工,状态调节88小时,试验报告必须注明取样方向和位置。