ASTM D695: End loading druktest
De norm ASTM D695 beschrijft de druktest met end loading. Deze standaard testmethode wordt gebruikt voor het bepalen van de drukeigenschappen van kunststoffen en vezelversterkte composieten.
De methode is gebaseerd op de norm ASTM D695, oorspronkelijk ontwikkeld voor het testen van kunststoffen, en werd verder ontwikkeld voor het testen van vezelversterkte composieten in de normen DIN EN 2850 en Boeing BSS 7260 Type III en IV. De relatief eenvoudige testopstelling en eenvoudige druktestkit, voorzien van een precies gepositioneerde verticale anti-kniksteun, zijn zeer voordelig.
De normen DIN EN 2850 (Type B) en Boeing BSS 7260 (Type III en Type IV) beschrijven ook de druktest met end loading op composieten.
End loading druktest volgens ASTM D695
Tijdens de end loading druktest volgens ASTM D695 wordt het sample in lengterichting belast tussen twee drukplaten. De anti-kniksteun voorkomt vroegtijdige beschadiging door gesuperponeerde buiging, maar draagt niet bij tot de krachtinleiding in het sample. De kracht wordt uitsluitend uitgeoefend via de eindvlakken van het sample, welke dus precies bewerkt moeten worden.
Voor het meten van de drukmodulus wordt een sample zonder strips gebruikt. Voor het bepalen van de geldigheid van de druktest door het kwantificeren van de gesuperponeerde buigvervormingen (percentage buiging), is het nodig een rekmeting uit te voeren met afzonderlijke rekstrookjes centraal aan beide zijden. Hiervoor is een anti-kniksteun nodig met uitsparingen ter hoogte van de aangebrachte rekstrookjes. De signalen van de rekstrookjes worden vervolgens uitgemiddeld voor bepaling van de drukrek.
Voor het meten van de druksterkte wordt een sample met kopstrips gebruikt om het oppervlak te vergroten langs waar de kracht uitgeoefend wordt, en breuk te verkrijgen in het niet-gesteunde midden van het sample. Een breuk ter hoogte van de belastingspunten wordt als ongeldig beschouwd, en geeft altijd lagere waarden voor de druksterkte. Door de zeer korte lengte van het niet-gesteunde midden van het sample, is het voor dit type sample relatief complex om rekstrookjes aan te brengen in vergelijking met andere druktestmethoden.
Bij een correcte uitvoering van de test worden over het algemeen reproduceerbare waarden verkregen voor de drukmodulus. De bepaling van de druksterkte vertoont vaak meer spreiding.
Modulair testsysteem voor vezelversterkte composieten
Grotere testlaboratoria met hoge testvolumes gebruiken verschillende testmachines voor de zeer diverse testmethoden voor composieten, en kunnen daardoor besparen op ombouwwerkzaamheden. De individuele testmachines zijn afgestemd op het krachtbereik dat nodig is voor de verschillende testtypes. Bij kleinere hoeveelheden samples is de investering in meerdere testmachines niet zo rendabel, en is het voordelig één testmachine zo uit te rusten dat zo veel mogelijk testmethodes uitgevoerd kunnen worden met zo weinig mogelijk ombouwwerk.
ZwickRoell heeft een modulair design ontwikkeld dat beschikbaar is met een 100 kN of 250 kN testmachine en geschikt is voor meer dan 21 testmethoden en ongeveer 120 testnormen (ISO, EN, ASTM maar ook Airbus AITM en Boeing BSS). Met deze machines kunnen vezelversterkte composieten uitgebreid gekarakteriseerd worden bij kamertemperatuur of bij lage en hoge temperaturen van -80 °C tot +360 °C.
