R&B Technical Note TN 23

Mechanical Test for Plastic & Rubber

Lamellar with Composite Structure

All Kind of Mechanical Tests Based on ASTM Standards

R&B Inc. MTS BUSINESS PARTNER Copy Right, R&B Inc.

Design and specification can be changed for quality improvement RB315 Printed 06/2018

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Content

Preface 3

Hyperlink List 4

I. Introduction 5

II. Plastic Classification 6

III. Plastic Test & Fixture 10

IV. Specimen preparation & Conditioning 12

V. Plastic Mechanical Test 14

Monotonic Test 15

▪ Tensile Test 15

▪ Compression Test 15

▪ Bending Test 15

▪ Shear Test 16

Dynamic Test 16

▪ Fatigue Test 16

▪ Impact Test 16

▪ Fracture Test 17

▪ Wear Test 17

Creep Test 17

Adhesion Test 17

Rubber Test 18

Hardness test 18

Epilog 19

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Preface

본 자료는 R&B Inc. 의 지난 20년 경험을 바탕으로 준비한 자료로서

가능한 간단하게 자료를 소개합니다.

대부분 자료는 Hyperlink 처리하여 필요에 따라 사용할 수 있도록 구성하였습니다.

Hyperlink List

ASTM Specification 한글 File 31 Files 329쪽

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Hyperlink List

ASTM Standard List (Korean Version) for Plastic Test Field JUN., 2018

No ASTM No. Title Page Field

1 D618 Conditioning Plastics for Testing 5

General

General

2 D883 Standard Terminology Relating to Plastics 13 General

3 D4000 Standard Classification System for Specifying Plastic Materials 22 General

4 D5947 Physical Dimensions of Solid Plastics Specimens 10 General

5 D638 Tensile Properties of Plastics 18

Monotonic

Tensile

6 D1708 Tensile Properties of Plastics by Use of Microtensile Specimens 6 Tensile

7 D5083 Tensile Properties of Reinforced Thermosetting Plastics Using Straight-Sided Specimens 8 Tensile

8 D695 Compressive Properties of Rigid Plastics 10 Compression

9 D3410 Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading

16 Compression

10 D6641 Determining the Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Laminates Using a Combined Loading Compression (CLC) Test Fixture

10 Compression

11 D7137 Compressive Residual Strength Properties of Damaged Polymer Matrix Composite Plates 17 Compression

12 D790 Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials 11 Bending

13 D2344 Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and Their Laminates 9 Bending

14 D6272 Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials by Four-Point Bending

10 Bending

15 D732 Shear Strength of Plastics by Punch Tool 4 Shear

16 D5379 Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched Beam Method 15 Shear

17 D7078 Shear Properties of Composite Materials by V-Notched Rail Shear Method 14 Shear

18 D7774 Flexural Fatigue Properties of Plastics 7

Dynamic

Fatigue

19 D624 Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers 10 Fracture

20 D5045 Plane-Strain Fracture Toughness and Strain Energy Release Rate of Plastic Materials 12 Fracture

21 D6068 Determining J-R Curves of Plastic Materials 9 Fracture

22 D2444 Determination of the Impact Resistance of Thermoplastic Pipe and Fittings by Means of a Tup (Falling Weight)

12 Impact

23 D3763 High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors 3 Impact

24 D5628 Impact Resistance of Flat, Rigid Plastic Specimens by Means of a Falling Dart (Tup or Falling Mass)

11 Impact

25 D7136 Measuring the Damage Resistance of a Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composite to a Drop-Weight Impact Event

17 Impact

26 D1894 Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting 8 Wear

27 D7027 Evaluation of Scratch Resistance of Polymeric Coatings and Plastics Using an Instrumented Scratch Machine

10 Wear

28 F732 Wear Testing of Polymeric Materials Used in Total Joint Prostheses 10 Wear

29 D2990 Tensile, Compression, and Flexural creep and creep rupture of plastic 6

Etc.

Creep

30 D1414 Test metnod for Rubber O-Rings 12 Rubber

31 D952 Bond or Cohesive Strength of Sheet Plastics and Electrical Insulating Materials 4 Adhesion

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I. Introduction

Plastic은 천연 재료가 아닌 인류가 합성한 인공재료로서 역사는 100여년 정도 밖에 되지 않으나

무수한 종류가 개발되었으며 전 산업제품 제조에 필수재료로 사용되고 있다.

특히 최근 기술발전에 따라 Nano, Bio, Cosmetic분야 적용이 급격히 증가되고 있다.

또한 Carbon fiber, Glass fiber 등과 사용하여 복합재료의 기지조직으로 Engineering plastic

사용한다.

Plastic 개발은 합성고분자를 기본으로 첫 번째 Plastic은 1900년대 초반 Phenol과 Formaldehyde 로

만든 Bakelite가 최초의 Plastic이다.

Plastic에는 Thermoplastic 및 Thermosetting 두 가지 유형이 있다.

Thermoplastic plastic은 열에 의해 연화와 경화를 반복하며 PE, PS 및 PTFE 등이 이에 속한다.

Thermosetting plastic은 경화 후 열을 가해도 연화되거나 녹지 않으며 Bakelite 등이 있다.

Plastic 시험방법은 물성분야에 따라 매우 다양하며 현재도 지속적으로 개발되고 있다.

관련 용어는 ASTM D883을 따른다.

ASTM D883 Standard Terminology Relating to Plastics

시험방법의 용도, 배경, 목적은 아래와 같다.

용도

▪ 제품품질과 공정관리 척도

▪ 재료개발 평가와 응용, 물성, 구조연구

배경

▪ 재료사양의 고도화 정밀화

▪ 기계요소, 구조물 설계자료에 필요한 Data

▪ 신뢰성에 관한 Data

목적

▪ 재료 물성측정

▪ 최적재료 선택

▪ 공학적 설계자료

▪ 품질관리

▪ 제품검사

▪ 규격 표준화

▪ 최적재료 선택

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II. Plastic Classification

수 많은 종류의 Plastic이 개발되었고 현재도 지속적으로 개발되고 있어 사용자의 혼란을 방지하기

위하여 분류시스템을 사용하며 Plastic 재료에 보편적으로 사용되는 시스템을 산업계에 제공하기

위해 Plastic 재료 식별방법을 제공하는 것이 목적이다.

▪ ASTM D4000에 따르면 표시는 총 6자리로 문자 2자리에 숫자 4자리로 구성

▪ 광범위한 Generic family에 기초하여 분류하며 문자로 식별

▪ 문자는 ASTM D1600에 따라 표준약어로 표시

▪ Generic family는 화학조성에 따라 Group으로 분류

▪ Group은 Class와 Grade로 세분

▪ 문자지정 뒤에는 Group, Class 및 Grade를 나타내는 4자리 숫자

▪ 처음 두 자리는 Group, 세 번째 숫자는 Class, 네 번째 숫자는 Grade

▪ 관련 용어에 대한 정의는 ASTM D883 참조

Example PC0122: PC = Polycarbonate, 01(Group) = Polycarbonate, 2 (Class) = 난연성, 2 (Grade)

ASTM D4000 Standard Classification System for Specifying Plastic Materials

Standard Symbols for Generic Families with Referenced Standards and Cell Tables

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A

The standards listed are those in accordance with this classification B

Cell Tables A and B have been reserved for the referenced standards and will apply to unfilled and filled materials covered in those standards.

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Plastic 종류

1800년 중반 식물의 셀룰로오스를 추출하여 제조한 Plastic의 효시로 Celluloid Plastic이 있으나

인공합성 Plastic은 아니다. 아래는 대표적인 Plastic에 대한 간단한 설명이다.

Phenol formaldehyde (PF)

▪ Bakelite 원료

▪ 1900년 대 초반 합성 고분자를 기본으로 한 첫 번째 Plastic으로 Phenol 수지

▪ 경제적이며 강하고, 내구성이 탁월한 Thermosetting Plastic

Polystyrene (PS)

▪ Form Plastic으로 사용

▪ Open cell, Closed cell에 따라 단열재 및 부양 장치에 사용

Poly Vinyl Chloride (PVC)

▪ 단단하며 강하고 열과 날씨에 강하여 배관, 컴퓨터 및 기타 전자 장치 제작에 사용

▪ 화학처리로 연화되며 수축 포장, 식품 포장에 사용

Polyamide (PA)

▪ Nylon을 알려진 Plastic

▪ 내마모성, 내열성이 탁월

▪ 차 안의 Under-the-hood 부분, 기어, 베어링, Bushing 제작

Natural Rubber

▪ 천연고무는 Latex에서 유래된 Elastomer로 일부 식물의 유백색 콜로이드 현탁액

▪ 가교 결합된 경화고무는 탄력과 내구성 향상

Synthetic Rubber

▪ SBR (Styrene Butadiene Rubber)

▪ BR (Butadiene Rubber)

▪ NBR (Acrylonitrile-Butadiene Rubber)

▪ Chloroprene Gum

▪ Ethylene Propylene Rubber (EPR)

Silicon Rubber

▪ 내후성, 내열성, 전기적 특성 우수

▪ －50 ~200℃ 범위에서 사용

▪ 항공기 창문, 전기 절연재료에 사용

Poly Methyl Methacrylate (PMMA)

▪ Acryl로 MMA의 중합으로 제조

▪ 유리에 버금가는 투명도

▪ 도료, 합성섬유, Bio 및 Cosmetic 분야 사용 급증

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Polyethylene (PE)

▪ Low density (LDPE 및 High density (HDPE) 두 가지 형태로 발전

▪ 경제적이고 유연하며 내구성이 있으며 화학적으로 안정

▪ LDPE는 필름 및 포장재 제조

▪ HDPE는 용기, 배관 및 자동차 부속품에 사용

Polypropylene (PP)

▪ Plastic 병에서부터 카펫, Plastic 가구에 이르기까지 모든 곳에 사용되며 자동차에 많이 사용

Polyurethane (PU)

▪ 매트리스, 가구 및 단열재 용으로 사용

▪ Spandex 섬유 구성 요소

Epoxy (EP)

▪ 열 경화 Plastic

▪ 코팅, 접착제 및 복합재료에 사용

Polyethylene terephthalate (PET, PETE, PETG, PET-P)

▪ Polyester, Dacron, Terylene으로 명명

▪ 가스 투과성이 낮기 때문에 탄산 음료용 병 제조

▪ 강한 내마모성

Polytetrafluoroethylene (PTFE)

▪ Teflon으로 알려진 수지

▪ 스크래치 방지 및 부식 방지 등의 보호코팅으로 사용

▪ 탁월한 저 마찰계수

Polycarbonate (PC)

▪ 엔지니어링 플라스틱에 속하며, 강인성으로 우수한 충격강도

▪ 내열성, 저온특성(135~-100℃), 빛 안정성 우수

▪ 전기특성, 투명성, 치수안정성, 내후성 우수

▪ 작은 흡수성, 무독성

▪ Lexan [General Electric], Makrolon [BAYER] 상품명

Compostable Plastic

▪ Biodegradable plastic

▪ 햇빛, 물, 습기, 박테리아, 효소 등으로 분해되는 생분해 Plastic

Polyoxymethylene (POM)

▪ Acetal

▪ 피로강도, 인성, 내마모성이 우수한 Engineering plastic

▪ 플라스틱 기어/ 베어링, Fastener, 전자제품의 구동부품에 사용

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III. Plastic Test & Fixture

Plastic시험은 물성분야에 따라 매우 다양하다

본 자료에서 설명하는 기계적 역학시험 이외에도 열, 광학, 전기, 화학적 성질을 측정하는 다양한

시험이 있다.

시험종류

▪ 역학시험- 인장, 압축, 굽힘, 전단, 피로, 파괴, 충격, 경도시험

▪ 열적시험- 열 변형, 연화점, 용융흐름지수, Annealing, 난연성, DSC. DTA, TGA 시험

▪ 광학시험 – 투명도, UV 투과도

▪ 전기적 시험 – 절연성 (체적저항률)

▪ 물리적 시험- 수분흡수율

Rheology

물질의 변형과 흐름을 연구하는 물리과학으로 Plastic 의 경우 고온에서 점탄성체 (Viscoelastic body)

로서 변형상태와 무관하게 변형속도에 따라 응력이 결정된다.

점소성 (Visco-plasticity), 점탄성 (Visco-elasticity) 도 유사한 표현이며 Non-Newtonian 관계를 가지게

된다.

따라서 Plastic의 경우 시간에 따른 응력의 변화 응력완화(Stress relaxation) 및 변형의 변화

크리프(Creep) 현상이 수반된다.

시간에 따른 물성변화 효과를 감안하여 Plastic의 기계적 물성시험은 시험시간, 시험속도에 대하여

엄격하게 규정하고 있다.

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Fixture

일반적인 금속재료에 사용하는 Fixture를 사용하며 Plastic 전용 Grip도 사용한다.

Specified Grips and Fixture with Related Standards

Field Name ASTM Standard No. Remark

인장 CAPSTAN GRIP Cord & Yarn

인장 SPLIT COLLAR TENSILE GRIP Button ended

인장 ADHESIVE BOND TENSILE GRIP D 897

인장 CURVED BEAM STRENGTH FIXTURE D 6415 Composite

인장 SANDWICH PANEL TENSILE FIXTURE C 297 Sandwich

인장 SPLIT-DISK TENSILE FIXTURE D 2290

인장 RUBBER O-RING FIXTURE D 1414 Rubber

인장 BEARING STRENGTH FIXTURE D 953

전단 IOSIPESCU SHEAR FIXTURE D 5379 Composite

전단 V-NOTCHED RAIL SHEAR FIXTURE D 7078 Composite

전단 SHORT BEAM SHEAR FIXTURE D 2344 Composite

전단 IN PLANE SHEAR FIXTURE D 4255 Composite

전단 SANDWICH PANEL FLATWISE SHEAR FIXTURE C 273 Sandwich panel

전단 BLOCK-SHEAR STRENGTH FIXTURE D 4501 Adhesive

전단 FASTENER BEARING SPECIMEN FIXTURE D 5961 Composite

전단 PICTURE FRAME SHEAR FIXTURE D3518 Composite

전단 LAPPED BLOCK SHEAR STRENGTH FIXTURE D 905 Adhesive

압축 COMBINED LOADING COMPRESSION FIXTURE D 6641 Composite

압축 COMPRESSION TEST FIXTURE D 695 Plastic

압축 IITRI COMPRESSION FIXTURE D 3410 Composite

압축 OPEN-HOLE COMPRESSION FIXTURE D 6484 Composite

압축 COMPRESSION AFTER IMPACT FIXTURE D 7137 Composite

압축 RUBBER COMPRESSION FIXTURE D 395, D575 Rubber

굽힘 FLEXURE TEST FIXTURE C 393, D 790, D 6272, D 7264

굽힘 FIXED-SPAN LONG BEAM FLEXURE FIXTURE D 7249 Sandwich panel

굽힘 CERAMIC FLEXURAL STRENGTH FIXTURE C 1161, C 1341,C 1211,C 1421

굽힘 EQUIBIAXIAL FLEXURAL STRENGTH FIXTURE C 1499 Ceramic

파괴 MIXED-MODE BENDING FM FIXTURE D 6671 Composite

파괴 FRACTURE TOUGHNESS CLEVISES FIXTURE E 399, E 1922, E 1290, E 1820

Peel CLIMBING DRUM PEEL FIXTURE D 1781

Peel ROLLER DRUM PEEL FIXTURE D 3167

Peel T PEEL GRIP D 1876

Peel 90O PEEL GRIP B571, D2861, D6252

Peel VARIABLE ANGLE PEEL GRIP F2255, F2256, F2258, F2458

Bio INTERBERTEBRAL BODY FUSION FIXTURE F2077

Bio SPIMAL IMPLANT TEST FIXTURE F1717

Bio DENTAL IMPLANT FATIGUE TEST FIXTURE ISO 14801

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IV. Specimen preparation & Conditioning

Plastic은 금속이나 Ceramic 재료에 비하여 시험조건에 따라 물성이 많이 변하는 특성이 있다.

따라서 각 시험방법에 따라 시편준비에 대한 규정을 엄격히 규정하고 있다.

시편치수는 재료 특성 상 무른 정도가 다르므로 측정압력에 따라 다르게 측정되며 ASTM D5947

규정에 따라 측정한다.

ASTM D5947 Physical Dimensions of Solid Plastics Specimens

시편준비

시편준비는 크게 기계가공과 Molding 방법으로 나뉘며 재료 및 시험방법에 따라 선택한다.

Molding

Edge effect나 Cutting effect 방지

일반적으로 Thermosetting 수지는 압축성형, Thermoplastic 수지는 사출성형을 사용한다.

기계가공

Film, Sheet, Plate, Rod, Tube 등을 절단, Die cutting, 연마방법 등을 사용한다.

가공 시 주의 점

▪ 사용공구나 가공속도 등에 의하여 시험결과에 영향이 있으므로 주의하여 가공

▪ Smooth 면을 얻도록 Flat Parallel surfaces, Sharp, Clean edges 가공

▪ Polishing은 길이 방향

▪ 방향에 따른 물성 차이가 예상되면 Long axis를 수직과 수평인 방향으로 준비

▪ Original surface를 시편으로 사용하는 것이 원칙

▪ 단면가공의 경우 가공표면이 인장 또는 압축을 받는지 명기

▪ Buckling이 발생하지 않도록 시편 치수에 주의

▪ 최종 두께는 Water-lubricated precision sawing, Milling 또는 Grinding으로 조절

▪ 가능하면 절삭유나 절삭수 등을 사용하지 않고 가공

▪ 절단 시 Splintering, Chips, Gouges, Undercuts, Rough or uneven surfaces, Delamination 방지

시편수량

▪ 각 시험규격에 따라 최소 시편수량 규정

▪ 시험결과의 흐트러짐이 큰 상황으로 일반적으로 5개 평균 사용

▪ 경우에 따라 더 많은 시편 필요

▪ 방향성을 가진 경우 주 방향과 부 방향(주 방향과 수직방향) 시편을 독립적으로 준비

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Conditioning

플라스틱 특성은 온도 및 상대습도에 따라 변화

서로 다른 재료와 다른 실험실 비교를 위해서는 온도, 습도 등의 표준화 필요

Conditioning은 ASTM D618에 규정되어 있으며 각 시험규격에 다시 규정

ASTM D618 Standard Practice for Conditioning Plastics for Testing

목적

▪ 재료를 정상 또는 평균 실내상태와 평형

▪ 이전 노출기록에 관계없이 재현 가능한 결과

▪ 온도나 습도의 비정상적인 상태에 대한 재료의 영향 예측

온도

▪ 온도에 따라 허용오차를 규정하며 180°C 까지는 ± 2°C 권장

▪ 180°C 이상에서는 구간에 따라 3~12°C를 허용오차로 규정

▪ ± 1°C (± 1.8°F) 공차가 요구되는 경우, 이를 명시하고 보고

상대습도

▪ 허용온도 ± 2℃ 경우, 상대습도 허용오차 ±10 %

▪ 허용온도 ±1℃ 경우, 상대습도 허용오차 ±5 %

순환

▪ Enclosure 내부의 온도 및 습도 Gradient 최소화

▪ Circulating system 사용 권장

시간

▪ 두께와 종류, 이력에 따라 습도 및 온도 평형유지에는 20-100일 이상 소요

▪ 각 시험규격에 정확한 유지시간 규정

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V. Plastic Mechanical Test

Plastic의 역학적 물성은 금속이나 Ceramic 재료에 비하여 영향을 미치는 인자가 많으며 영향도 크다.

특히 Composite 재료의 경우 방향에 따른 영향도 커지므로 주의를 요한다.

시험에 영향을 주는 인자

▪ 구조인자: 재료의 화학구조, 결정구조, 분자나 결정방향, 가교구조

▪ 시간인자: 시험속도

▪ 환경인자: 온도와 습도, 유지시간을 포함한 Conditioning 조건

습도는 흡수성 재료의 경우 매우 큰 영향

기계적 시험분류

▪ 정적 시험 – Monotonic Test

인장, 압축, 굽힘, 전단, 경도시험이 속하며 일회 하중을 가하여 물성을 측정한다.

▪ 동적 시험 – Dynamic Test

피로, 파괴, 충격 등 반복적인 하중이나 순간적인 하중을 가하여 물성을 측정한다.

측정 물성

▪ Maximum Strength

▪ Yield Strength

▪ Elongation

▪ Modulus of Elasticity

▪ Fracture energy

▪ Fatigue Strength

▪ Hardness

▪ Rupture Time

▪ Wear rate

▪ Friction coefficient

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Monotonic Test

Tensile Test

▪ 잡아당기는 힘에 대한 저항성 측정

▪ 항복강도, 인장강도, 연신율, 탄성계수, Poisson 비 측정

▪ 시편 Gripping 방법에 주의 (Tab 또는 Non Tab)

▪ Dog bone 또는 Straight type 시편

▪ Poisson 비 0.45~0.50

ASTM D638 Tensile Properties of Plastics

ASTM D1708 Tensile Properties of Plastics by Use of Micro-tensile Specimens

ASTM D5083 Tensile Properties of Reinforced Thermosetting Plastics Using Straight-Sided Specimens

Compression Test

▪ 누르는 힘에 대한 저항성 측정

▪ 항복강도, 압축강도, 연신율, 탄성계수, Poisson 비 측정

▪ Alignment 조절주의 – Spherical compression platen 사용

▪ Buckling 주의 – 낮은 L/D 시편 사용

ASTM D695 Compressive Properties of Rigid Plastics

ASTM D3410 Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading

ASTM D6641 Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Laminates Using a Combined Loading Compression

(CLC) Test Fixture

ASTM D7137 Compressive Residual Strength Properties of Damaged Polymer Matrix Composite Plates

Bending Test

▪ 휨에 대한 저항성 측정

▪ Flexural Modulus, Flexural Strength 측정

▪ Round 및 Rectangular type 시편 사용

▪ 3 Point: 1점 하중, 2점 지지 시스템

작은 굴곡에도 잘 깨지는 재료에 시용

▪ 4 Point: 2점 하중, 2점 지지 시스템

큰 굴곡에도 잘 견디는 재료에 사용

1/2 Load span 또는 1/3 Load span 사용

ASTM D790 Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials

ASTM D2344 Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and Their Laminates

ASTM D6272 Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials by Four-Point

Bending

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Shear Test

▪ 이방성이 큰 Composites 경우 Shear deformation은 Span-to-Depth ratios 중요

▪ Shear stress versus engineering shear strain response

▪ Ultimate shear strength

▪ Ultimate engineering shear strain

▪ Shear chord modulus of elasticity

ASTM D732 Shear Strength of Plastics by Punch Tool

ASTM D5379 Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched Beam Method

ASTM D7078 Shear Properties of Composite Materials by V-Notched Rail Shear Method

Dynamic Test

Fatigue Test

▪ Constant Load amplitude, Constant Displacement Amplitude 로 구분

▪ 하중형식에 따라 굽힘, 인장, 압축, 조합된 응력시험

▪ 피로 수명 곡선

▪ 피로수명, 응력 그래프

▪ 피로한계

▪ 107 Cycle 피로를 주어도 파괴되지 않는 시점의 응력

ASTM D7774 Flexural Fatigue Properties of Plastics

ASTM D7791 Uniaxial Fatigue Properties of Plastics

ASTM D3479 Tension-Tension Fatigue of Polymer Matrix Composite Materials

Impact Test

재료 또는 제품이 파괴될 때까지 소요되는 에너지를 측정하는 시험으로 일반적인 재료시험기를

사용하지 않으며 전용 충격시험기를 사용하므로 본 자료에서는 다루지 않는다.

▪ Pendulum 및 Drop Weight Tester를 사용

▪ IZOD Impact

▪ CHARPY Impact

▪ GARDNER Impact

ASTM D2444 Determination of the Impact Resistance of Thermoplastic Pipe and Fittings by Means of a Tup (Falling Weight)

ASTM D3763 High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors

ASTM D5628 Impact Resistance of Flat, Rigid Plastic Specimens by Means of a Falling Dart (Tup or Falling Mass)

ASTM D7136 Measuring the Damage Resistance of a Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composite to a Drop-Weight Impact

Event

ASTM D6110 Determining the Charpy Impact Resistance of Notched Specimens of Plastics

ASTM D256 Determining the Izod Pendulum Impact Resistance of Plastics

ASTM D5420 Impact Resistance of Flat, Rigid Plastic Specimen by Means of a Striker Impacted by a Falling Weight (Gardner

Impact)

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Fracture Test

파괴역학에 근거한 Fracture toughness를 측정하는 시험으로 Plain Strain 및 Plain Stress

조건에서의 파괴인성을 측정한다.

▪ Single-edge-notch bending (SENB) 및 Compact tension (CT) 시편 사용

▪ Side Groove 시편 사용 가능

▪ Tear Strength 측정

▪ Plane-Strain Fracture Toughness 및 Strain Energy Release Rate 계산

▪ Crack growth resistance 측정

ASTM D624 Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers

ASTM D5045 Plane-Strain Fracture Toughness and Strain Energy Release Rate of Plastic Materials

ASTM D6068 Determining J-R Curves of Plastic Materials

Wear Test

Plastic의 내마모성을 평가하기 위한 시험으로 재료 본래의 마모특성 및 Bio 분야에 사용되는

경우 제품의 마모특성도 측정한다.

▪ Plastic 동적 및 정적 마찰계수

▪ Polymer coating 층의 Scratch 특성 측정

ASTM D1894 Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting

ASTM D7027 Evaluation of Scratch Resistance of Polymeric Coatings and Plastics Using an Instrumented Scratch Machine

ASTM F732 Wear Testing of Polymeric Materials Used in Total Joint Prostheses

Creep Test

시간 의존성 변형을 측정하는 시험으로 금속과 달리 Plastic의 경우에는 상온에서도 Creep

변형이 일어난다.

▪ Creep curve

▪ Rupture time

▪ Rupture elongation

ASTM D2990 Tensile, Compression, and Flexural creep and creep rupture of plastic

Adhesion Test

▪ Sheet 플라스틱 및 전기 절연재료 또는 Ply의 접착강도 결정

▪ Laminate 및 Non-Laminate 재료에 적용

▪ Plastic의 접착력을 시험하는 시험으로 원리는 인장시험과 동일

ASTM D952 Bond or Cohesive Strength of Sheet Plastics and Electrical Insulating Materials

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Rubber Test

O- Ring의 물성 측정

ASTM D1414 Test method for Rubber O-Rings

Hardness test

일반적인 재료시험기가 아닌 경도시험기를 사용하며 본 자료에서는 다루지 않는다.

▪ 일반 경도시험기 이외에도 전용 경도기인 Durometer Hardness, Barcol 경도기도

사용한다.

▪ 관련 규격은 아래 참조

ASTM D785 - Rockwell Hardness of Plastics and Electrical Insulating Materials

ASTM D2240 - Rubber Property—Durometer Hardness

ASTM D2583 - Indentation Hardness of Rigid Plastics by Means of a Barcol Impressor

ISO 2039-2 Plastics Determination of Hardness Part 2: Rockwell Hardness

TN 23 Mechanical Test for Plastic & Rubber

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Epilog

본 자료 준비에 참여하여 주신 많은 분들께 감사 드리며

실명을 공개할 수 없지만 ASTM 번역에 도움을 주신 여러 교수님 및 연구원님 들에게 지면으로나마

감사 드립니다.

R&B Inc.

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