ASTM D638：塑料拉伸测试权威指南

ASTM D638 是用于确定增强和非增强塑料拉伸性能的最常见测试标准。随着塑料的使用量达到历史最高水平，制造商能够正确测量其材料的机械强度至关重要。本指南旨在向您介绍 ASTM D638 塑料拉伸测试的基本要素，包括所需设备、软件和样品的概述。然而，任何计划进行 ASTM D638 测试的人不应认为本指南足以替代阅读完整标准。

ASTM D638 是通过对样品施加拉力并测量样品在应力下的各种性能来执行的。它在万能试验机（也称为拉伸试验机）上以 1 至 500 毫米/分钟的拉伸速率进行，直到样品失效（屈服或断裂）。尽管 ASTM D638 测量许多不同的拉伸性能，但以下是最常见的：
拉伸强度——在塑料屈服（不可修复地拉伸）或断裂之前可以施加到塑料上的力的大小。
拉伸模量——材料在屈服之前可以响应应力而变形（拉伸）的程度。模量是材料刚度的度量。
伸长率——断裂后标距长度的增加除以原始标距长度。更大的伸长率表明更高的延展性。
泊松比 - 材料拉伸程度与拉伸过程中材料厚度之间关系的测量。

对于各种类型的塑料有许多不同的测试方法。 ASTM D638 仅适用于厚度在 1.00 毫米至 14 毫米之间的硬质塑料样品。如果您的样品是厚度小于 1.00 毫米的片材或薄膜，则应根据 ASTM D882 进行测试。虽然 ASTM D638 提供了与 ISO 527-2 类似的结果，但由于样本尺寸和测试要求的差异，ASTM D638 并不被认为在技术上等效。虽然一些大型跨国制造商同时测试 ASTM D638 和 ISO 527-2，但我们的大多数客户根据其地理位置表现出对一种标准或另一种标准的偏好。北美制造商通常根据 ASTM D638 进行测试，而欧洲和亚洲制造商主要根据 ISO 527-2 进行测试。中国的客户同样按照 ASTM D638 和 ISO 527-2 进行测试。

ASTM D638 有五种允许的样本类型，其尺寸根据样本的厚度和可用材料的数量而不同。最常用的是 I 型样品，厚度为 3.2 毫米，通常通过注塑成型制成。 I型试件总长165毫米，宽度13毫米，标距50毫米。扁平样品通常被模制、模切或机加工成“狗骨头”或“哑铃”形状，这确保断裂发生在样品的中心而不是夹紧区域。除了扁平样本外，ASTM D638 还允许测试刚性管和棒，两者都必须加工成狗骨形状。在材料有限的情况下，许多实验室将使用 IV 型或 V 型样本。 IV 型样品所需的尺寸与 ASTM D412 模切 C 所需的尺寸相同，这意味着可以使用相同的模切。 V 型样品是最小的，标距长度仅为 0.3 英寸。

所有样品在测试前必须按照 ASTM D5947 进行测量。大多数典型的千分尺应该适合执行这些测量。为了让测试系统显示应力测量值而不仅仅是力测量值，操作员将被要求输入样本的横截面积（或厚度和宽度），因为应力 = 力 / 横截面积（以 Psi、Pa、kPa、GPa 等单位显示）。
冲切或机加工样品需要单独测量，但使用注塑样品的操作员只需测量样品批次中的单个样品，前提是该样品批次的变化被证明小于 1%。注塑样品通常带有拔模角，而不是完美的正方形，在测量样品时必须考虑到这一点。始终确保宽度测量是在拔模角的中心进行的。
Bluehill Universal 中的自动样本测量设备功能允许操作员将最多两个千分尺或测量设备连接到计算机，并将数据直接输入到软件中。这消除了输入错误的机会并提高了效率。