Essais de traction et d'allongement pour films d'emballage

Découvrez le rôle essentiel des tests de traction et d'allongement pour garantir que les films étirables répondent aux normes industrielles de durabilité et de performance. Découvrez les normes ASTM D882, ISO 527-3 et les méthodes de test avancées pour la résistance à la traction, l'allongement à la rupture et l'allongement à la rupture.

Test de tension et d'étirement du film d'emballage

Pourquoi les tests de traction et d’allongement sont-ils essentiels pour les films d’emballage ?

Les films d'emballage, en particulier les films étirables, sont soumis à des contraintes mécaniques pendant le transport et la manutention. Les tests de résistance à la traction et d'allongement garantissent que les films peuvent s'étirer sans se déchirer, offrant ainsi un emballage sécurisé.

Les films d'emballage sont conçus pour s'étirer sous l'effet de la force de traction, ce qui leur permet de s'adapter aux charges de forme irrégulière tout en conservant leur durabilité. Cette caractéristique réduit l'utilisation de matériaux sans compromettre la protection.

Normes définissant les essais de traction et d'allongement

ASTM D882 - Méthode d'essai standard pour les propriétés de traction des feuilles de plastique minces

ASTM D882 La norme se concentre sur les essais de traction des films plastiques minces, définissant des paramètres tels que la vitesse de déformation, la taille de l'échantillon et les méthodes de rapport pour garantir l'uniformité.

 

En savoir plus sur la norme ASTM D882

Matières plastiques — Détermination des propriétés de traction Partie 3 : Conditions d'essai pour films et feuilles

ISO 527-3 est une norme internationalement reconnue pour les propriétés de traction, mettant l'accent sur le comportement des films plastiques sous contrainte et allongement.

En savoir plus sur la norme ISO 527-3

Présentation du test

Essais de traction et d'allongement est une méthode fondamentale pour évaluer les propriétés mécaniques des films d'emballage, tels que les films étirables et autres matériaux. Elle mesure la façon dont un matériau réagit aux forces d'étirement, fournissant des données essentielles telles que résistance à la traction, force de traction, allongement à la rupture, et allongement à la ruptureCes paramètres sont essentiels pour évaluer la résistance, la flexibilité et l’assurance qualité des produits d’emballage.

Description du test

Un échantillon de section uniforme est chargé en traction à l'aide d'un machine d'essai mécanique, telle que Testeur de traction TST-01. Pendant le test, forcer et/ou extension sont enregistrées. Une paire de poignées d'échantillon sont utilisés pour maintenir l'échantillon, et ces poignées appliquent la charge de traction, provoquant l'allongement de l'échantillon. extension est ensuite mesurée soit directement via un extensomètre, soit indirectement via les impulsions du moteur de la machine qui contrôlent le mouvement des poignées.

Différentes combinaisons de séparation de la poignée (distance entre les poignées) et vitesse d'essai (vitesse de séparation des pinces) sont utilisées pour simuler différentes conditions de test. Ces paramètres peuvent influencer le comportement du matériau pendant les tests.

À partir des données de test, des propriétés matérielles importantes telles que contrainte de traction (force par unité de surface) et élongation (augmentation de la longueur) peut être calculée. Contrainte de traction est généralement déterminé en divisant la force appliquée par la section transversale d'origine de l'échantillon, tandis que élongation est calculé en fonction du changement de longueur par rapport à la longueur d'origine de l'échantillon.

Procédure de test étape par étape

1. Sélectionnez une plage de force de testeur appropriée, la longueur de la jauge et la largeur de l'échantillon

À propos de Test Range : Pour garantir des essais de traction précis et fiables, sélectionnez une plage de force de telle sorte que le spécimen échoue dans les deux tiers supérieurs de la plage de force choisie. Cela garantit que le matériau atteint sa résistance à la traction ultime et son point de rupture tout en fonctionnant dans la plage mesurable de la machine d'essai. Le testeur de traction TST-01 fournit différentes plages de cellules de charge, telles que 30 N, 50 N, 100 N, 200 N, 300 N, 500 N, 700 N, 1 000 N, etc. 

Quelques essais peut être nécessaire de déterminer la combinaison optimale de Plage de force et largeur de l'échantillon (ou section transversale). La largeur de l'échantillon influence la quantité de force qu'il peut supporter avant la rupture, et le réglage approprié de la plage de force garantit que l'échantillon subit une rupture dans la région prévue de la courbe de force, fournissant des données plus utiles et plus précises.

Pour le test du film d'emballage, normalement un 100N ou 200N est largement choisiLa largeur de l'échantillon peut être de 10 mm, 15 mm, 20 mm ou 25,4 mm. La longueur de la jauge, ou longueur de la poignée, est fixée à 50 mm ou 100 mm, en fonction de la largeur et de la plage d'allongement lors des essais. 

2. Préparation des échantillons

Conditionnement—Conditionner les échantillons d'essai à 23±2°C (73,4±3,6°F) et 50%±10 % HR pendant au moins 40 h avant l'essai, sauf indication contraire.

Conditions de test—Effectuer les essais à 23±2°C (73,4±3,6°F) et 50±10%RH, sauf indication contraire dans l'accord.

Il est recommandé de préparer un échantillon de bandelette à l'aide d'un coupeur d'échantillons. Pour l'échantillonnage de films d'emballage, il est plus facile de prélever un échantillon « sandwich », dans lequel l'échantillon est placé entre deux morceaux de papier.

coupe-échantillon pour essai de traction de film
Préparation d'échantillons de traction
Préparation d'échantillons de traction

3. Paramétrage et démarrage du test

Placer l'échantillon d'essai dans les pinces de la Testeur de traction TST-01, en veillant à ce que le axe long de l'échantillon est aligné avec une ligne imaginaire joignant le points de fixation de la poignée sur la machine. Cet alignement garantit que la force est appliquée uniformément sur toute la longueur de l'échantillon. Serrez les pinces uniformément et fermement, assurant une bonne tenue de l'échantillon pour éviter tout glissement pendant l'essai. La force de serrage doit être suffisante pour minimiser le glissement, mais pas trop forte pour ne pas endommager l'échantillon ou provoquer une défaillance prématurée au niveau des points de serrage.

Réglez la vitesse de la traverse du testeur à 300 mm/min ou autre. Appuyez sur le bouton TEST du testeur pour lancer le test de saillie.

Préhension d'échantillons
Préhension d'échantillons
Essai de traction et d'allongement en cours
Essai de traction et d'allongement en cours

4. Calcul du résultat du test

Force maximale: La force maximale obtenue pendant l'essai. La force maximale peut se produire à la limite d'élasticité, à la limite de rupture ou dans la zone située entre la limite d'élasticité et la limite de rupture.

Résistance à la traction La force maximale est calculée en divisant la force maximale par la section transversale moyenne d'origine de l'échantillon. Le résultat est exprimé en force par unité de surface, généralement en mégapascals, MPa. 

Pourcentage d'allongement à la rupture doit être calculé en divisant l'extension au moment de la rupture de l'échantillon par la longueur de jauge initiale de l'échantillon et
multiplier par 100.

Formule de calcul de l'allongement

FAQ sur le test de résistance à la perforation par protrusion ASTM D5748

Quelle est l’importance des essais de traction et d’allongement pour la caractérisation des matériaux ?

Les tests de traction et d'allongement sont essentiels pour identifier et caractériser les matériaux, fournissant des données critiques sur leurs propriétés mécaniques telles que force, flexibilité, et durabilitéCes tests aident les fabricants et les chercheurs à déterminer si un matériau répond contrôle et spécification exigences. Les données recueillies peuvent également guider les décisions liées à sélection des matériaux, le contrôle de la qualité et le développement de nouveaux matériaux. Les résultats des essais de traction sont utiles pour comprendre la capacité d'un matériau à réagir sous contrainte, garantissant ainsi qu'il est adapté à l'application prévue.

Pourquoi est-il important de suivre des procédures standard lors de la réalisation d’essais de traction ?

Les résultats des essais de traction peuvent être considérablement affectés par des facteurs tels que épaisseur de l'échantillon, tester la vitesse, type de poignée, et méthode de mesure d'extension. Pour assurer des résultats précis et fiables, il est essentiel de suivre les principes établis normes de test, comme ASTM D882 ou ISO 527. Ces normes spécifient les conditions de test, qui doivent être soigneusement contrôlées pour garantir la cohérence et la reproductibilité. De plus, des spécifications matérielles peut nécessiter des ajustements aux procédures standard, il est donc important de se référer à ces spécifications avant d'effectuer le test pour garantir la conformité et des comparaisons significatives.

Comment les propriétés de traction contribuent-elles au développement des matériaux et au contrôle de la qualité ?

Propriétés de traction, telles que résistance à la traction, allongement à la rupture, sont essentiels pour Recherche et développement ainsi que contrôle de qualité dans la fabrication. Ces propriétés aident à évaluer les performances des matériaux dans des applications réelles. Par exemple, résistance à la traction indique la quantité de contrainte qu'un matériau peut supporter avant de se briser, tandis que élongation fournit des informations sur sa capacité à s'étirer sans défaillance. Des tests réguliers permettent aux fabricants de s'assurer que les matériaux répondent aux normes requises et fonctionnent comme prévu dans divers environnements. En gardant un contrôle précis sur les conditions de test, les fabricants peuvent également optimiser leurs produits et s'assurer qu'ils répondent assurance qualité critères.

Quels facteurs peuvent affecter les résultats des tests de traction et d’allongement des films d’emballage ?

Plusieurs facteurs peuvent influencer les résultats des tests de traction et d'allongement des films d'emballage, notamment préparation des échantillons, vitesse d'essai, conditions environnementales (par exemple, humidité et température), et épaisseur du film. L'alignement de l'échantillon dans la machine d'essai et le type de mâchoires utilisées sont également essentiels. Pour obtenir des résultats précis, il est important de suivre des méthodes normalisées (telles que la norme ASTM D882) et d'effectuer des tests dans des conditions contrôlées.

Comment l'allongement à la rupture est-il calculé pour les films d'emballage ?

L'allongement à la rupture est calculé en mesurant la variation de longueur de l'échantillon de film pendant l'essai de traction. La formule est :

Formule de calcul de l'allongement
Formule de calcul de l'allongement

Cette mesure indique l'étirement maximal que le film peut subir avant de se rompre, donnant un aperçu de sa flexibilité et de sa ductilité, essentielles pour les matériaux d'emballage qui doivent s'étirer sans se déchirer.

Comment les tests de traction et d’allongement des films d’emballage contribuent-ils au contrôle qualité ?

Les essais de traction et d'allongement sont essentiels pour contrôle de qualité dans la production de films d'emballage. En s'assurant que les films répondent à des critères spécifiques de résistance et d'allongement, les fabricants peuvent garantir la cohérence et les performances du produit. Ces tests aident également à détecter les défauts, tels que les points faibles ou la fragilité excessive, qui peuvent entraîner une défaillance lors de l'utilisation. Des tests réguliers permettent aux fabricants d'ajuster la formulation du film ou le processus de production, garantissant ainsi que le produit final répond aux normes requises et fonctionne comme prévu dans des conditions réelles.

Autres tests pour le film d'emballage