ASTM D638是確定增強和非增強塑料的拉伸特性的最常見測試標準。隨著使用塑料的歷史高度，製造商必須能夠正確評估其材料的機械強度至關重要。本指南旨在向您介紹ASTM D638塑料拉伸測試的基本元素，包括所需設備，軟件和样品的概述。但是，任何計劃進行ASTM D638測試的人都不應將本指南視為閱讀完整標準的足夠替代品。

通過將拉伸力施加到樣品樣本並測量應力下樣品的各種特性來執行ASTM D638。它是在通用測試機（也稱為拉伸測試機）上進行的，拉伸速率範圍為1至500 mm/min，直到樣品失敗（產量或斷裂）。儘管ASTM D638測量了許多不同的拉伸特性，但最常見的是：
拉伸強度 - 在塑料產生（不可避免地伸展）或斷裂之前可以施加到塑料的力量。
拉伸模量 - 材料在屈服之前會響應應力而變形（拉伸）。模量是對材料剛度的測量。
伸長 - 休息後的量規長度除以原始量規長度。更大的伸長表明延展性更高。
Poisson的比例 - 測量材料的拉伸程度與在拉伸過程中獲得的薄程度之間的關係。
各種類型的塑料有許多不同的測試方法。 ASTM D638僅適用於厚度1.00 mm至14毫米之間的剛性塑料樣品。如果您的樣品是厚度小於1.00毫米厚的紙張或膠片，則應將其測試到ASTM D882。儘管它提供了與ISO 527-2相似的結果，但由於樣品大小和測試要求的差異，ASTM D638在技術上不相同。儘管一些大型跨國製造商對ASTM D638和ISO 527-2進行了測試，但我們的大多數客戶都根據其地理位置表現出對一個標准或另一個標準的偏愛。北美製造商通常對ASTM D638進行測試，而歐洲和亞洲的製造商主要對ISO 527-2進行測試。中國的客戶同樣對ASTM D638和ISO 527-2進行測試。所有這些測試方法都可以在BlueHill®通用應用模塊中找到，這些模塊是最流行的ASTM和ISO標準的預配置方法模板。
大多數ASTM D638測試都是在表頂部通用測試機上進行的。 5 kN或10 kN（1125或2250 lbf）系統是最常見的，但是由於強度的增強塑料和復合材料的增加，可能需要更高容量的單元（例如30 kN或50 kN系統）。
重要的是要牢固地將標本固定在拉伸機內。帶有鋸齒的顎式側面動作氣動握把通常是握住剛性塑料的最佳握把。使用氣動抓地力，握持力是通過氣壓保持的，即使樣品厚度在測試過程中顯著變化，該氣壓仍保持恆定。對於10 kN以上的力，通常僅使用加固材料發現，因此首選手動楔形動作夾。
ASTM D638有五種允許的樣品類型，其大小不同，具體取決於標本的厚度和可用的材料量。最常用的是I型標本，厚3.2毫米，通常由注射成型產生。 I型樣品的總長度為165毫米，寬度為13毫米，儀表長度為50 mm。平坦的樣本通常被模製，模切或加工成“ Dogbone”或“ Dumbbell”形狀，可確保斷裂發生在標本的中心而不是夾緊區域。除了平坦的標本外，ASTM D638還允許測試剛性管和桿，這兩個都必須將其加工成dog骨形狀。在材料受到限制的情況下，許多實驗室將使用IV型或類型V樣品。 IV型樣品所需的尺寸與ASTM D412模切C所需的尺寸相同，這意味著可以使用相同的模切切割。 V型樣品是最小的，量規長的長度僅為0.3英寸。
所有標本必須在根據ASTM D5947進行測試之前測量。大多數典型的微米應該適合執行這些測量值。為了使測試系統顯示應力測量值，而不僅僅是力量測量值，因此將要求操作員輸入樣品的橫截面區域（或厚度和寬度），因為應力=力 /橫截面區域（這以PSI，PA，PA，PA，KPA，KPA，GPA等單位顯示）。
需要單獨測量模擬或加工樣品，但是使用注射模製樣品的操作員只需要從樣品批中測量單個樣品，從而證明該樣品批次的變化被證明小於1％。注射模製樣本通常是用截端角來產生的，而不是完全正方形，在測量樣品時必須考慮這一點。始終確保在草稿角度的中心進行寬度測量。
Bluehill Universal中的自動標本測量設備功能允許操作員最多將兩個微米或測量設備連接到計算機，並將數據直接輸入到軟件中。這消除了輸入錯誤的機會並提高了效率。
為了正確測試，必須將標本垂直於頜骨垂直，並且不能以一定角度傾斜。標本未對準會導致結果的重大變化，並應採取適當的注意，以確保標本在每個測試中都始終保持對齊。解決未對準的一種方法是使用與樣品接近相同寬度的頜面臉，從而使視覺調整對齊相對容易。但是，防止未對準的最簡單方法是使用直接安裝在握把上的樣品對準裝置。這是一個簡單的欄，提供了一個可調節的停止點，因此操作員可以輕鬆地確定其標本已正確對齊。
當將握把擰緊到塑料樣品上以準備進行測試時，經常使用不需要的壓縮力。這些力量雖然很小，但如果無法正確處理，則可以乾擾測試結果：在插入樣品後它們不會保持平衡很重要，因為這會導致結果的抵消。可以對BlueHill通用軟件進行編程，以使跨多個標本的力正常化並刪除任何鬆弛或壓縮力，從而確保樣本之間的穩定結果。在6800系列的通用測試機上，我們還建議使用樣品保護，該保護旨在在定義測試的操作限制之前，旨在防止在測試設置階段損壞樣品或系統。打開時，樣品保護會自動調整十字頭以使任何不需要的力在一定限制下保持。
彈性的模量 - 標本對拉伸力的伸展或變形多少 - 是由ASTM D638塑料拉伸測試收集的最重要的數據之一。用戶需要適當的應變測量設備（延期計）來收集此數據。測量模量的延伸計必須符合ASTM E83 B-2類。
根據實驗室的需求，可以使用幾種延期計選項。最簡單的類型是固定規格長度2630系列夾子延長計。操作員必須在每個測試的開頭將其直接夾在標本上，並在樣品產量後或試樣斷裂之前將其刪除。如果測試POI0
在提出測試結果時，重要的是要確保正確定義術語，以確保符合標準並促進不同實驗室之間的數據比較。數據報告中最常見的錯誤是使用不正確的源（延伸計而不是十字頭）報告應變值，這可能會導致截然不同的結果。
塑料測試標準是指一個名為標稱應變的術語，該術語根據使用哪種測試方法的定義不同。對於ASTM D638，將標稱應變定義為從交叉頭位移測得的應變，而不是從延伸計中測量的應變。這是因為塑料不會均勻分解，而應變通常集中在樣品中不成比例的小部分上，該特性稱為“頸部”。對於任何頸部或具有屈服點的材料，無法通過延伸計報告伸日術的伸長率百分比，因為頸部可能會出現在延伸計的儀表長度之外。因此，必須使用名義應變來報告產量後任何點的伸長率。僅當應變在整個樣品中均勻並且不表現出頸部或產量時，才可以接受延長計作為斷裂應變。
表現出不同行為的塑料可能需要使用不同的模量計算來適當捕獲測試的彈性部分。大多數現代測試軟件都允許自定義模量計算。了解如何計算模量對於確保結果一致性至關重要。
對於不表現出真正的線性部分的材料，通常建議使用割線模量，從而在曲線上的任何用戶定義點之間創建模量線。段模量計算形成了指定的起點和終點之間的最佳擬合線，並執行最小二乘擬合。最常見的是，使用了年輕的模量計算，確定了許多區域的斜率，並通過最小二乘擬合來報告最陡峭的斜率。 Bluehill Universal允許用戶定義許多區域或使用自動Young的模量計算。
對於具有大批量測試需求的實驗室，可以對拉伸機設置進行多次修改，以加快測試過程並增加吞吐量，直至和包括全自動測試系統。完全自動化的系統旨在合併樣品測量，標本加載，測試和拆卸，並能夠在沒有操作員交互的情況下運行數小時。這些系統有助於降低由於人為錯誤而導致的可變性，並且可以在班次結束後運行，以在運營商回家時繼續獲得結果。