Dynamische Thermo-Mechanische Analyse volgens ASTM D5026 en ISO 6721

Testprincipe:

ASTM D5026 beschrijft een methode om de dynamische mechanische eigenschappen van kunststof materialen te bepalen wanneer ze worden onderworpen aan oscillerende trekkrachten. De test meet hoe het materiaal reageert op sinusvormige spanning over een bereik van temperaturen en/of frequenties en geeft inzicht in stijfheid, demping en visco-elastisch gedrag.

Samenvatting testmethode:

• Staalvoorbereiding:
  • De proefstukken zijn meestal rechthoekige staven of haltervormig, geprepareerd volgens de afmetingen en richtlijnen van de norm.
  • Testopstelling: Een dynamisch mechanisch analyseapparaat (DMA) wordt gebruikt in trekmodus.
  • Het proefstuk wordt aan beide uiteinden vastgeklemd en onderworpen aan een sinusoïdale trekvervorming terwijl het verwarmd of afgekoeld wordt met een gecontroleerde snelheid.

Metingen: 

• Het instrument meet:
  • Opslagmodulus (E') - weerspiegelt elastisch gedrag (stijfheid).
  • Verliesmodulus (E'') - weerspiegelt viskeus gedrag (energiedissipatie).
  • Tan δ (dempingsfactor) - verhouding tussen E'‘ en E’', geeft aan hoeveel energie verloren gaat in de vorm van warmte.
  • Gegevens worden meestal verzameld over een bereik van temperaturen of frequenties.

Testomstandigheden: 

• Frequentiebereik: meestal 0,01 tot 100 Hz.
• Temperatuurbereik: afhankelijk van het materiaal, maar gewoonlijk van -100°C tot +300°C.

Doel:

• Deze test helpt de prestaties van een kunststof onder reële dynamische belastingsomstandigheden te beoordelen en is vooral nuttig voor:
  • Vergelijken van materialen
  • Kwaliteitscontrole
  • Voorspellen van mechanische prestaties op lange termijn

meer in het bijzonder ISO 6721-4 voor trekmodus

Testprincipe:

ISO 6721 is de internationale tegenhanger van ASTM D5026 en beschrijft methoden voor het bepalen van dynamische mechanische eigenschappen met behulp van sinusoïdale trillingen. ISO 6721 is opgesplitst in delen afhankelijk van de testmodus (spanning, buiging, afschuiving, enz.). ISO 6721-4 gaat specifiek in op trekoscillatie voor stijve kunststoffen.

Samenvatting testmethode (ISO 6721-4):

• Vergelijkbaar met ASTM D5026, waarbij een DMA in trekmodus wordt gebruikt.
• Het monster wordt onderworpen aan periodieke trekvervorming terwijl de temperatuur of frequentie wordt gevarieerd.
• Metingen omvatten:
  • Opslagmodulus (E')
  • Verliesmodulus (E'')
  • Verliesfactor (tan δ)
  • Standaard monstergrootte en klemtype zijn gedefinieerd en precisie in temperatuur/frequentie controle is kritisch.

Doel:

• Wordt gebruikt om het visco-elastische gedrag van stijve kunststoffen onder dynamische omstandigheden te evalueren. ISO 6721 is vooral nuttig voor:
  • Het identificeren van materiaalovergangen (bijv. glasovergang)
  • Het voorspellen van gedrag in structurele of lastdragende toepassingen
  • Het vergelijken van materiaalprestaties van verschillende leveranciers of formuleringen