Испытание по Элмендорфу занимает несколько секунд на одну пробу. Вы зажимаете ткань, нож делает надрез, вы отпускаете маятник, и дисплей показывает усилие раздирания. Оператору почти нечего настраивать — именно поэтому лаборатории удивляются, когда два результата по Элмендорфу для одной и той же ткани не совпадают.
Маятник редко бывает причиной. Расхождение обычно связано с тем, что раздирали, как прошёл разрыв и на какую часть шкалы попало показание.
ISO 13937 состоит из четырёх частей, и они не взаимозаменяемы
ISO 13937-1 — баллистический маятниковый метод: он измеряет усилие, необходимое для продолжения одиночного разрыва заданной длины от надреза при внезапно приложенной нагрузке. Остальные три части используют разрывную машину и медленную постоянную скорость растяжения.
| Part | Метод | Прибор |
|---|---|---|
| ISO 13937-1 | Баллистический маятник (Элмендорф) | Маятниковый прибор для испытания на раздирание |
| ISO 13937-2 | Проба в форме «брюк», одиночный разрыв | Разрывная машина |
| ISO 13937-3 | Проба в форме «крыла», одиночный разрыв | Разрывная машина |
| ISO 13937-4 | Проба в форме «язычка», двойной разрыв | Разрывная машина |
Требование «прочность на раздирание, ISO 13937» без номера части проверить невозможно. Результат на пробе-«брюках» и результат по Элмендорфу на одной и той же ткани — это разные числа, полученные при разных режимах нагружения, и коэффициента пересчёта между ними нет. Если заказчик указывает норму, прежде чем что-либо испытывать, уточните, по какой части она установлена.
1. Ткань выходит за область применения метода
В ISO 13937-1 указано, что метод применим главным образом к тканым материалам и, как правило, не применим к трикотажным полотнам и эластичным тканям. В трикотаже «раздирание» обычно превращается в вытягивание петель или удлинение пробы, а не в чистый разрыв от надреза. Маятник по-прежнему качается, дисплей по-прежнему показывает число, но это число не описывает распространение разрыва.
Если от вас требуют значение по Элмендорфу для трикотажа или эластичной ткани, укажите это в протоколе или согласуйте с заказчиком другой метод. Число, полученное вне области применения, хуже, чем отсутствие числа, потому что кто-нибудь обязательно впишет его в спецификацию.
2. Показание находится не на том конце шкалы
Приборы Элмендорфа комплектуются сменными маятниками или дополнительными грузами, чтобы перекрывать разные диапазоны нагрузки. Стандарт требует, чтобы показание попадало в определённую рабочую часть диапазона маятника; пределы для вашей редакции смотрите в соответствующем пункте.
Практическое правило: показание вблизи нижней границы диапазона неточно, поскольку трение и мелкие потери составляют большую долю результата. Показание вблизи верхней границы грозит тем, что маятник не завершит разрыв. Испытайте одну-две пробные пробы, затем выберите диапазон, при котором результаты уверенно попадают в рабочую зону, и запишите, какой маятник или груз был установлен. Если результаты двух лабораторий отличаются на постоянную величину, разная ёмкость маятника — одно из первых, что следует проверить.
3. Разрыв не пошёл по заданной линии
Метод предполагает, что разрыв идёт прямо от конца надреза через оставшуюся длину пробы. Некоторые ткани ведут себя иначе: разрыв уходит в сторону, нити выскальзывают из переплетения вместо того, чтобы рваться, или проба вырывается из зажима.
Такие пробы не являются действительными испытаниями, и стандарт устанавливает, как следует обрабатывать и указывать в протоколе отклоняющиеся разрывы. Типичная ошибка — усреднять их вместе с хорошими пробами, потому что «прибор же дал показание». Отмечайте каждую пробу при извлечении, откладывайте отбракованные и указывайте в протоколе, сколько проб отброшено и почему. Если у ткани отклоняется большинство проб, это само по себе результат: возможно, для этой ткани нужен другой метод испытания на раздирание.
4. Направление обозначено неоднозначно
«Раздирание по основе» разные люди понимают по-разному. Проба, вырезанная длинной стороной параллельно основе, раздирается поперёк уточных нитей — или вдоль основы, смотря как это описать. Две лаборатории могут обе написать «основа» и при этом сообщать о противоположных направлениях.
Избегайте сокращений. В протоколе укажите, какая система нитей разрывалась при раздирании (например, «разрыв поперёк уточных нитей»), и как была вырезана проба. Это одна строка, но она предотвращает спор, который иначе выглядит как проблема качества ткани.
5. Исправность прибора принимается как данность
У маятникового прибора мало подвижных частей, но эти части имеют значение:
- Горизонтальность. Прибор должен быть выставлен по уровню, чтобы маятник каждый раз начинал движение с одинаковой энергией.
- Свободный ход. Убедитесь, что маятник, отпущенный без образца, возвращает нулевое показание, указанное изготовителем. Трение в подшипнике занижает каждый результат.
- Зажимы. Образец должен надёжно удерживаться по всей ширине, чтобы не проскальзывать при раздирании.
- Нож. Тупой или несоосный нож меняет длину надреза и оставляет рваную исходную точку.
Включите эти проверки в короткую ежедневную или еженедельную процедуру. Они занимают несколько минут и устраняют самую частую скрытую причину дрейфа.
Элмендорф по ASTM D1424
ASTM D1424 использует тот же принцип падающего маятника. Геометрия пробы даёт длину раздирания 43 mm при ширине пробы 63 mm. Не считайте, что пробы по ISO и ASTM вырезаются одним и тем же штампом; используйте штамп, указанный в стандарте, по которому выдаётся результат, и не смешивайте в одном результате пробы, вырезанные разными штампами.
Как и при любом механическом испытании текстиля, усилие раздирания зависит от влажности. Перед испытанием кондиционируйте пробы в стандартной атмосфере по ISO 139.
Перед выдачей протокола
- Входит ли ткань в область применения ISO 13937-1, или больше подходит другая часть?
- Попали ли показания в рабочий диапазон установленного маятника?
- Были ли отклоняющиеся или проскальзывающие разрывы отбракованы, а не усреднены?
- Указано ли в протоколе, какие нити разрывались, а не просто «основа» или «уток»?
- Проверены ли уровень, свободный ход, зажимы и нож?
- Были ли пробы кондиционированы по ISO 139?
Наш прибор для испытания на раздирание по Элмендорфу охватывает диапазон от 800 cN до 6400 cN со сменными диапазонами и выводит статистику прямо на дисплей. Мы изготавливаем его, как и разрывные машины для остальных частей ISO 13937, в собственной мастерской в Стамбуле.