teorie/plasty - ohybová zkouška

Ohybová zkouška plastů podle EN ISO 178 - teorie zkoušky ohybem

Ohybová zkouška plastů se provádí podle normy EN ISO 178.

Vzorky pro zkoušku ohybem podle EN ISO 178

Základem každé dobře provedené zkoušky je kvalitní zkušební stroj (přesný, stabilní, spolehlivý a uživatelsky příjemný) a správně připravený vzorek.

Proto se i norma EN ISO 178 pro zkoušku v ohybu věnuje definici dobře připraveného vzorku, který by měl mít v přednostním případě rozměry 80 x 10 x 4 mm (d x š x v). V případě, že nelze vyrobit vzorek těchto rozměrů, měl by mít vzorek rozměry dle poměru: l/h = 20.

Šířka pak ve vztahu k tloušťce má mít následující parametry: 

3 < h < 5                         b = 10 mm

5 < h < 10                       b = 15 mm

Před začátkem zkoušky ohybem

Zkouška ohybem se provádí na menších zkušebních strojích, protože se nedosahuje tak velkých sil jako při tahové zkoušce - samozřejmě záleží na materiálu. Ale pokud se při tahové zkoušce plastů/kovů dosahuje řádově desítek kN, tak v případě ohybové zkoušky plastů jsou to stovky N až nižší jednotky kN. 

Před zkouškou je třeba nastavit podpěry ohybového přípravku na správnou vzdálenost podpěr, kdy norma praví L = (16 +/- 1) * h.

Samozřejmostí je následné správné vložení vzorku na ohybový přípravek neboť výsledek (hodnota meze pružnosti) závisí na průhybu a měřené síle. Průhyb a měřenou sílu můžeme ovlivnit jedině právě správným umístěním vzorku - rovnoběžnost, kolmost...

Následně při testu je vhodné nastavit předzatížení - vzorky mohou být přece jenom lehce nerovné a je důležité, aby pro následné získávání hodnot při průhybu nedocházelo k vyrovnávání. Avšak je důležité nepřetížit vzorek a držet se doporučení normy.

Zkušební rychlost při ohybové zkoušce

Zkušební rychlost se nastaví dle požadavků normy k danému materiálu - nejčastěji se volí zatěžovací rychlost 1% za minutu. Tím se dosáhne průhybu zkušebního vzorku 1% během jedné minuty, a to znamená, že je možné nastavit na stroji zatěžovací rychlost 2 mm/min.

Tato zkušební rychlost zůstává po celou dobu zkoušky stabilní. 

Náležitosti pro ohybovou zkoušku podle EN ISO 178

• norma nevyžaduje přímo použití snímače deformací pro stanovení E-modulu (modul pružnosti), avšak požaduje snímání dráhy a síly s určitou přesností
• pokud není možné přímé snímání snímačem průhybu, norma umožňuje provedení tzv. korekční křivky. Na zkušebním stroji se pak provede jedno zkušební měření s tuhým tělesem, uloží se data z měření a v testu na reálném vzorku se pak tato korekční křivka odečte od křivky síla-dráha. Software Trapezium se stroji Shimadzu toto umožňuje velmi intuitivně.
• pokud se snímač průhybu použije, pak naměřené hodnoty jsou o x% přesnější

Výsledky ohybové zkoušky EN ISO 178

Výstupem ohybové zkoušky je graf a sada výsledků popisující důležité události při zkoušce ohybem.

Podobně jako u zkoušky tahem získáme nejdůležitější výsledky na počátku zkoušky a na jejím konci.

E - modul pružnosti; E-modul; Youngův modul - jedná se o vypočítanou hodnotu, založenou však na měření. Nejčastěji se používají dva body, které dají sestrojit sečně. Sečna protne křivku v místě, kde prodloužení dosahuje zvolené hodnoty. Tato metoda je velmi jednoduchá, ale je citlivá na získaná data - protože pracuje pouze se dvěma body. Proto se doporučuje použití snímače průhybu.

σfC - napětí při smluvním průhybu - napětí v ohybu při smluvním průhybu , který je definován jako průhyb rovnající se 1,5 násobku tloušťky h zkušebního tělesa. 

σfM - pevnost v ohybu - jako nejvyšší napětí v ohybu, které vydrží zkušební těleso během zkoušky ohybem