• stosowany system mocowania czujnika do pomiaru wydłużeń powinien wykluczać możliwość
powstania w miejscu mocowania uszkodzeń powierzchni próbki, co mogłoby mieć istotny wpływ
na wynik próby.
Wymienione trudności można w dużej mierze ominąć, określając własności tworzywa na podstawie przeprowadzonej próby zginania. Jedną z zalet prób zginania jest łatwość pomiaru wielkości charakteryzującej odkształcenie próbki, którąjest strzałka ugięcia.
Próby zginania są szeroko stosowane w laboratoriach zajmujących się udoskonalaniem istniejących oraz opracowywaniem nowych tworzyw. Decyduje o tym względna łatwość oraz szybkość ich przeprowadzania. W tym przypadku celem badań jest często dokonanie oceny porównawczej różnych materiałów.
W praktyce najczęściej stosuje się schemat zginania trzypunktowego (rys. 5.1). W przypadku tworzyw nie wzmocnionych włóknami próbę prowadzi się aż do zniszczenia próbki, które powinno być spowodowane przez naprężenia normalne związane z działaniem momentu zginającego.
Badanie podczas zginania polega na tym, że próbkę pomiarową z tworzywa w postaci beleczki prostopadłościennej, podpartą w określony sposób, obciąża się prostopadle do jej osi wzdłużnej. Próba zginania tworzyw sztucznych nie wzmocnionych jest opisana w normie PN-EN ISO 178: 2003+A 1:2005 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości podczas zginania. W przeszłości norma ta była stosowana również do przeprowadzania prób kompozytów polimerowych tj. tworzyw wzmocnionych włóknami. Obecnie próby zginania kompozytów polimerowych są opisane w normie PN-EN ISO 14125: 2001 Kompozyty tworzywowe wzmocnione włóknem. Oznaczanie właściwości przy zginaniu.
Oprzyrządowanie do prób zginania stanowi standardowe wyposażenie maszyn wytrzymałościowych. Wzajemne usytuowanie punktów podparcia i przyłożenia obciążenia jest zwykle ściśle określone w obowiązujących normach. Obciążenie zwiększa się powoli, jednostajnie, aż do zniszczenia próbki lub do osiągnięcia określonej umownej strzałki ugięcia. Prędkości obciążania podane w PN-EN ISO 178 w mm/min wynoszą: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500. W praktyce najczęściej stosuje się prędkości nie przewyższające 10 mm/min.
W obowiązującej w Polsce normie PN-EN ISO 178 przewiduje się stosowanie zginania trzypunktowego (rys. 5.1) próbek prostopadłościennych o stosunku wysokości do odległości podpór wynoszącym l/h= 16, co w materiałach kruchych zapewnia zniszczenie wskutek osiągnięcia naprężeń normalnych a związanych z momentem zginającym. Zalecanym kształtem próbki jest prostopadłościan o wymiarach przekroju poprzecznego bx/j=10x4mm i długości całkowitej /=80 mm. W uzasadnionych przypadkach są możliwe odstępstwa wymiarowe w granicach określonych w normie.
Wartości naprężenia obliczamy wg znanej zależności
Próbę przeprowadza się do osiągnięcia określonej umownej strzałki ugięcia, wynoszącej sc=l,5h. Jeżeli próbka ulegnie złamaniu przed osiągnięciem tej strzałki, to wielkością charakteryzującą materiał jest wytrzymałość na zginanie OjM, określona jako największe naprężenie zginające przeniesione przez próbkę, obliczone wg wzoru
FL | ||
Mg_ = |
4 |
3 FL |
W |
bh2 6 |
2 bh2 |
10