ASTM D638：塑膠拉伸測試權威指南

ASTM D638 是用於確定增強和非增強塑膠拉伸性能的最常見測試標準。隨著塑膠的使用量達到歷史最高水平，製造商能夠正確測量其材料的機械強度至關重要。本指南旨在向您介紹 ASTM D638 塑膠拉伸測試的基本要素，包括所需設備、軟體和樣品的概述。然而，任何計劃進行 ASTM D638 測試的人不應認為本指南足以取代閱讀完整標準。

ASTM D638 是透過對樣品施加拉力並測量樣品在應力下的各種性能來執行的。它在萬能試驗機（也稱為拉伸試驗機）上以 1 至 500 毫米/分鐘的拉伸速率進行，直到樣品失效（屈服或斷裂）。儘管 ASTM D638 測量許多不同的拉伸性能，但以下是最常見的：
拉伸強度－在塑膠屈服（不可修復地拉伸）或斷裂之前可以施加到塑膠上的力的大小。
拉伸模量－材料在屈服之前可以響應應力而變形（拉伸）的程度。模量是材料剛度的度量。
伸長率－斷裂後標距長度的增加除以原始標距長度。更大的伸長率表示更高的延展性。
泊鬆比 - 材料拉伸程度與拉伸過程中材料厚度之間關係的測量。

對於各種類型的塑膠有許多不同的測試方法。 ASTM D638 僅適用於厚度在 1.00 毫米至 14 毫米之間的硬質塑膠樣本。如果您的樣品是厚度小於 1.00 毫米的片材或薄膜，則應根據 ASTM D882 進行測試。雖然 ASTM D638 提供了與 ISO 527-2 類似的結果，但由於樣本尺寸和測試要求的差異，ASTM D638 並不被認為在技術上等效。雖然一些大型跨國製造商同時測試 ASTM D638 和 ISO 527-2，但我們的大多數客戶根據其地理位置表現出對一種標準或另一種標準的偏好。北美製造商通常根據 ASTM D638 進行測試，而歐洲和亞洲製造商主要根據 ISO 527-2 進行測試。中國的客戶同樣依照 ASTM D638 和 ISO 527-2 進行測試。

ASTM D638 有五種允許的樣本類型，其尺寸根據樣本的厚度和可用材料的數量而不同。最常用的是 I 型樣品，厚度為 3.2 毫米，通常透過注塑成型製成。 I型試件總長165毫米，寬度13毫米，標距50毫米。扁平樣本通常被模製、模切或機械加工成「狗骨頭」或「啞鈴」形狀，這確保斷裂發生在樣本的中心而不是夾緊區域。除了扁平樣本外，ASTM D638 還允許測試剛性管和棒，兩者都必須加工成狗骨形狀。在材料有限的情況下，許多實驗室將使用 IV 型或 V 型樣本。 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。 V 型樣品是最小的，標距長度僅為 0.3 英吋。

所有樣品在測試前必須依照 ASTM D5947 進行測量。大多數典型的千分尺應該適合執行這些測量。為了讓測試系統顯示應力測量值而不僅僅是力測量值，操作員將被要求輸入樣本的橫截面積（或厚度和寬度），因為應力 = 力 / 橫截面積（以 Psi、Pa、kPa、GPa 等單位顯示）。
沖切或機械加工樣品需要單獨測量，但使用注塑樣品的操作員只需測量樣品批次中的單一樣品，前提是該樣品批次的變化被證明小於 1%。注塑樣品通常帶有拔模角，而不是完美的正方形，在測量樣品時必須考慮到這一點。始終確保寬度測量是在拔模角的中心進行的。
Bluehill Universal 中的自動樣本測量設備功能可讓操作員將最多兩個千分尺或測量設備連接到計算機，並將資料直接輸入到軟體中。這消除了輸入錯誤的機會並提高了效率。