ASTM D395 - Phương pháp xác định biến dạng dư sau nén của vật liệu đàn hồi

Biến dạng dư sau nén (Compression set) là khả năng duy trì tính đàn hồi của các vật liệu sau khi chịu tác động của ứng suất nén trong một khoảng thời gian nhất định.

Phạm vi

Phương pháp này là một trong những chỉ tiêu đánh giá vât liệu cao su với các ứng dụng chịu ứng suất nén trong môi trường không khí hoặc môi trường chất lỏng. Đặc biệt là các sản phẩm cao su dùng trong giá đỡ máy móc, giảm chấn và đệm làm kín. ASTM D395 có hai phương pháp thử nghiệm:

Phương pháp A: Compression Set dưới tác động của một lực cố định trong không khí

Phương pháp B: Compression Set dưới một độ lệch nén không đổi trong không khí

Thông thường, phương pháp B được ưu tiên lựa chọn trừ trường hợp có chỉ định đặc biệt từ khách hàng. Phần tiếp theo là mô tả về qui trình thử nghiệm xác định biến dạng dư sau nén của vật liệu cao su bằng phương pháp B, nén ở độ lệch 25%.

Qui trình thử nghiệm

          Kích thước mẫu: Có 2 loại mẫu được chọn.

Loại 1: Ø29±0.5mm x 12.5±0.2mm

Loại 2: Ø13±0.5mm x 6.0±0.2mm

Xác định độ dày (to) ban đầu của mẫu. Mẫu thử sau đó được đặt giữa các miếng đệm kim loại và được nén đến 25% chiều cao ban đầu như mô tả trong hình bên dưới.

                               Thiết bị nén theo ASTM D395-B                                

     Trong vòng 2 giờ sau khi lắp ráp mẫu vào thiết bị, đặt bộ nén vào tủ sấy ở nhiệt độ và thời gian theo yêu cầu.

         Mẫu sau khi được nén đủ thời gian và nhiệt độ yêu cầu, lấy bộ nén ra khỏi tủ sấy. Tháo thiết bị lấy mẫu và làm nguội trong khoảng thời gian 30 phút ở nhiệt độ 23 ± 2^oC, độ ẩm 50 ± 5% RH.

     Xác định độ dày (ti) sau khi nén.

Tính toán kết quả

Biến dạng dư sau nén của mẫu vật liệu được xác định theo công thức:

CB = [(to – ti)/(to – tn)]x100

Với:

CB = độ biến dạng dư sau nén theo phương pháp B

to = độ dày mẫu ban đầu

ti = độ dày mẫu sau khi nén

tn = độ dày của miếng đệm kim loại (tn = 9.50±0.02mm đối với mẫu loại 1; tn = 4.50±0.02mm đối với mẫu loại 2)