Katedra Przeróbki Plastycznej	PRZETWÓRSTWO TWORZYW SZTUCZNYCH
Ćw.2. Ocena właściwości tworzyw sztucznych na podstawie statycznej próby rozciągania.	Data wykonania ćwiczenia: 23.03.2012.
Daniel Ocieczek	II MM-DI L7

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest prezentacja różnic w zachowaniu się tworzyw poddanych obciążeniu przy różnych parametrach oraz ocena ich wytrzymałości i odkształcalności.

1. Opis próbek użytych w ćwiczeniu

-SB1 (a=9,85mm; b=4mm; c=150mm, So=39,4mm² )

-SB2 (a=10mm; b=4mm; c=150mm, So=40mm²)

-SB3 (a=9,5mm; b=4mm; c=150mm, So=38mm²)

-PP+20%WS (a=9,5mm;b=4mm; c=150mm; So=38mm² )

-PP (a=10mm; b=4mm; c=150mm; So=40mm² )

1. Krzywe naprężenie – odkształcenie względne oraz obliczenia wskaźników z próby rozciągania dla badanych próbek

•wytrzymałość na rozciąganie σ_M,

σ_M=F_M/S₀

gdzie: S₀– początkowy przekrój próbki,

F_M –maksymalna wartość siły rozciągającej,

• naprężenie przy zerwaniu σ_B,

σ_B=F_B/S

gdzie: S₀– początkowy przekrój próbki,

F_B – siła w momencie zerwania próbki,

• granicę plastyczności σ_Y,

σ_Y= F_Y/S₀

gdzie: S₀ – początkowy przekrój próbki,

F_Y – siła odpowiadająca granicy plastyczności,

• wydłużenie względne przy zerwaniu ε_B,

ε_B =(L_B-L₀)/L₀

gdzie: L_B- wydłużenie przy zerwaniu próbki,

L₀ – początkowa długość bazy pomiarowej,

• wydłużenie względne przy maksymalnym naprężeniu rozciągającym ε_M,

ε_M=(L_M-L₀)/L₀

gdzie: L_M- wydłużenie przy maksymalnej wartości siły rozciągającej,

L₀ – początkowa długość bazy pomiarowej

• wydłużenie względne przy granicy plastyczności ε_Y,

ε_Y= (L_y-L₀)/L₀

gdzie: L_Y- wydłużenie przy granicy plastyczności,

L₀ – początkowa długość bazy pomiarowej

Lo=51mm

Prędkość rozciagania V=50mm/min

Temperatura próby T=20°C

Rodzaj próbki	So[mm^2]	σB [MPa]	σM [MPa]	σY [MPa]	εB	εM	εY
SB1	39,4	33,74	40,49	40,49	0,44	0,03	0,03
SB2	40	32,69	39,55	39,55	0,37	0,06	0,06
SB3	38	34,22	35,95	35,95	0,05	0,03	0,03
PP	40	19,60	34,67	34,67	0,80	0,11	0,11
PP+20%WS	38	71.99	71,99	-	0,04	0,04	-

1. Niedokładność wyznaczenia wartości naprężenia rozciągającego.

Δσ=(δσ/100)*σ ;

gdzie δσ=[δF+δh+δb] ; δF=kl*(F_zakr/F), δh=(Δh/h)*100, δb=(Δb/b)*100

klasa przyrządu 0,1%

zakres mierzonego obciążenia 10000N

- SB1:

δF=0,1*(10000/1329)=0,75

δh=(0,01/9,85)*100=0,1

δb=(0,01/4)*100=0,25

δσ=1,1

Δσ=(1,1/100)*33,74= 0,37 %

- SB2:

δF=0,1*(10000/1308)=0,76

δh=(0,01/10)*100=0,1

δb=(0,01/4)*100=0,25

δσ=1,11

Δσ=(1,11/100)*32,7= 0,36%

- SB3:

δF=0,1*(10000/1300)=0,75

δh=(0,01/9,5)*100=0,11

δb=(0,01/4)*100=0,25

δσ=1,11

Δσ=(1,11/100)*34,22=0,39%

- PP:

δF=0,1*(10000/784)=1,27

δh=(0,01/10)*100=0,1

δb=(0,01/4)*100=0,25

δσ=1,62

Δσ=(1,62/100)*19,60= 0,32%

- PP+20%WS:

δF=0,1*(10000/2736)=0,37

δh=(0,01/9,5)*100=0,11

δb=(0,01/4)*100=0,25

δσ=0,73

Δσ=(0,73/100)*71,99=0,53%

1. Pomiar powrotu poodkształceniowego.

Pomiar został wykonany bez zerwania próbki.
Próbka została umieszczona w suszarce podgrzanej do temperatury 80°C po wcześniejszej próbie rozciągania na maszynie wytrzymałościowej .

Czas do pomiaru odkształcenia	Długość odcinka pomiarowego [mm]	Odkształcenie
0 min	50	0
Po natychmiastowym odciążeniu	156	3,12
2 min	154	3,08
4 min	153	3,06
6 min	153	3,06
15 min	146	2,92
30 min	145	2,9
40 min	143	2,86

1. Wnioski

 Z porównania otrzymanych wyników z tabelarycznymi wartościami wskaźników otrzymanych z próby rozciągania wyniki ,że wskaźniki te obarczone są błędem który może wynikać z niedokładnego doboru prędkości rozciągania ponieważ ze wzrostem prędkości odkształcania wzrastają na ogół: wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, moduł sprężystości wzdłużnej, zwiększa się wyraźnie prostoliniowy odcinek ich wykresów rozciągania. Wynika to z faktu, że krótkotrwałe a większe obciążenia powodują mniejsze odkształcenia wysokoelastyczne i trwałe, niż obciążenia nawet mniejsze, ale długotrwałe. Porównywać można więc tylko cechy wytrzymałościowe wyznaczane przy tych samych prędkościach rozciągania. Kolejnym czynnikiem mogącym wpływać na ewentualne błędy jest sposób przygotowania próbek, ich kształt i wielkość - sposób przygotowania decyduje o liczbie defektów strukturalnych wewnętrznych i zewnętrznych (np. mikropęknięcia powierzchni).