ASTM D7745-19
Стандартная практика испытаний пултрузионных композитов
- Стандартный №
- ASTM D7745-19
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- Последняя версия
- ASTM D7745-19
- сфера применения
-
Обзор стандарта ASTM D7745-19 и техническая база
ASTM D7745-19, «Стандартная практика испытаний пултрузионных композитов», — это профессиональный технический стандарт, разработанный комитетом ASTM D20 по пластикам, подкомитетом по армированным термореактивным пластикам (D20.18). Стандарт был первоначально опубликован в 2011 году и последний раз пересматривался в 2019 году. «19» в номере стандарта D7745-19 обозначает год пересмотра.
Пултрузия — важный метод производства композитных профилей, армированных непрерывным волокном, широко используемых в строительстве, транспорте, энергетике и других областях. Из-за анизотропии и специфической для процесса природы пултрузионных композитов, испытания их характеристик требуют специализированных стандартизированных руководств. Разработка стандарта D7745-19 заполняет этот технический пробел, предоставляя систематическую методологию испытаний для контроля качества и оценки эксплуатационных характеристик пултрузионных композитов.
Область применения и ограничения стандарта
Настоящий стандарт в основном применим к пултрузионным композитным материалам на основе термореактивных смол, особенно к армированным стекловолокном полиэфирным, винилэфирным и другим профилям из композитных материалов. Стандарт четко указывает область применения и ограничения:
Область применения Ограничения Примечания Кратко излагает общепринятые методы испытаний ASTM для пултрузионных композитов Не рассматривает все возможные методы испытаний Сосредоточен на более чем 40 наиболее часто используемых стандартах Определяет спецификации мест отбора проб Конкретные требования к рабочим характеристикам определяются спецификациями заказчика Содержит общие рекомендации по отбору проб Применяется к пултрузионным профилям различных форм поперечного сечения Не охватывает все аспекты безопасности и охраны окружающей среды защита Пользователям необходимо оценить применимость Примечательно, что в настоящее время этот стандарт не имеет известного эквивалента ISO, что подчеркивает лидерство ASTM в испытании композитных материалов. Стандарт использует принципы международного стандартизации, установленные Комитетом по техническим барьерам в торговле Всемирной торговой организации, что обеспечивает его международное признание.
Технические требования и спецификации к отбору проб образцов
D7745-19 содержит подробные требования к местам отбора проб образцов пултрузионных композитов. Эти требования основаны на анизотропии материала и характеристиках процесса:
Основные принципы отбора проб
Все образцы должны соответствовать требованиям к геометрии и количеству, указанным в Разделе 2 указанного метода испытаний. Образцы должны иметь постоянное поперечное сечение перед механической обработкой, что необходимо для обеспечения сопоставимости результатов испытаний.
Особые требования к месту отбора проб
Образцы должны быть изготовлены из плоской стенки постоянной толщины, при этом край измерительной области должен отклониться от любой плоской поверхности не менее чем на 3,18 мм (1/8 дюйма). Для образцов со сложным профилем поперечного сечения следует отобрать как минимум один образец с каждой стороны или фланца.
Сценарии требований к нескольким испытательным образцам
Несколько комплектов испытательных образцов требуются в следующих четырех ситуациях:
- Когда пултрузионный композит имеет две или более различных толщин, для каждой толщины требуется один комплект образцов
- Когда разные области профиля (например, полка и стенка двутавровой балки) имеют разные структуры армирования
- Когда в ламинате имеется перекрытие материалов (например, в трубке), где свойства перекрытия значительно отличаются от остальной части ламината
- Когда используется одна и та же общая геометрия, но используются разные типы или соотношения армирования (например, разные размеры трубок)
Для испытания на огнестойкость следует использовать самую тонкую стенку самого тонкого пултрузионного композита той же конфигурации материала, чтобы обеспечить консервативную оценку безопасности.
Особые требования к имитированной плоской пластине Испытание
Если требуемую геометрию образца невозможно получить непосредственно из пултрузионной композитной заготовки (например, круглой трубы), следует использовать имитатор плоской пластины. Имитатор пластины должен иметь ту же толщину и состав композита, что и исходная пултрузионная форма.
Испытание с имитатором плоской пластины применимо ко всем вариантам, указанным в разделе 5.4, при этом источник образца (реальный пултрузионный композит или имитатор плоской пластины), а также то, учитывается ли эффект эксцентричного перекрытия арматуры, должны быть четко указаны в отчете о данных.
Классификация и применение системы методов испытаний
D7745-19 ссылается на более чем 40 стандартов ASTM и UL, образуя полную систему методов испытаний для пултрузионных композитных материалов:
Категория испытаний Основной стандарт Характеристики испытаний Характеристики применения Механические свойства D3039, D3916, D638 Прочность на растяжение, модуль упругости, коэффициент Пуассона Оценка несущей способности материала Свойства при сжатии D6641, D695 Прочность на сжатие, жесткость Ключ к проектированию конструкций Характеристики сдвига D5379, D3846, D3914 Прочность сдвига, модуль Оценка межслойных характеристик Характеристики изгиба D790, D4476, D8069 Прочность на изгиб, модуль Моделирование фактического напряженного состояния Характеристики удара D256, D7136 Энергия удара, повреждение сопротивление Оценка показателей вязкости Испытания физических характеристик
Такие испытания, как определение плотности (D792), пустотности (D2734) и твердости по Барколу (D2583), используются для оценки основных физических свойств материалов.
Испытания тепловых характеристик
Испытания коэффициента линейного теплового расширения (D696) и характеристик отверждения (D5028) имеют решающее значение для понимания термостабильности материала и его технологических характеристик.
Испытания электрических характеристик
Испытания диэлектрической прочности (D149) и дугостойкости (D495) подходят для пултрузионных композитов, используемых в электротехнике.
Испытания на воздействие окружающей среды
Испытания на водопоглощение (D570), цикл замораживания-оттаивания (D7792) и испытание на воздействие высокой температуры и влажности (D7992) оценивают устойчивость материала к воздействию окружающей среды.
Испытания на воспламеняемость
Включает горизонтальное горение (D635), характеристики горения поверхности (E84) и испытания на определение рейтинга воспламеняемости UL94, чтобы гарантировать соответствие материала требованиям пожарной безопасности.
Рекомендации по внедрению стандартов и технические ключевые моменты
Стратегия выбора метода испытаний
При выборе метода испытаний учитывайте конечное использование материала. Для структурных применений приоритет следует отдавать таким методам испытаний, как D3039 (растяжение), D6641 (сжатие) и D790 (изгиб). Для электротехнических изделий особое внимание следует уделить испытаниям D149 (электрическая прочность) и D495 (стойкость к дуге).
Меры предосторожности при подготовке образцов
Во время обработки образцов следует избегать термических и механических повреждений, особенно для материалов, армированных стекловолокном. После обработки следует провести микроскопический осмотр, чтобы убедиться, что качество кромок соответствует требованиям испытаний.
Интерпретация данных и составление отчётов
В отчёте об испытаниях должны быть чётко указаны источник образца, место отбора проб, условия испытаний и любые отклонения от нормы. Для анизотропных материалов данные о характеристиках в разных направлениях следует представлять отдельно.
Применение контроля качества
Рекомендуется создать систему мониторинга качества, основанную на статистическом контроле процесса и использовать Практику D7290 для расчета эксплуатационных характеристик материала с целью предоставления надежных входных данных для проектирования.
Развитие стандартной технологии и перспективы на будущее
По сравнению с изданием 2011 года основным изменением в D7745-19 является добавление Раздела 8, включая Таблицы 1 и 2, в которых представлен подробный обзор каждого метода испытаний, практики и спецификации, охватываемых этим стандартом. Таблица 1 содержит название и выдержку из спецификации и практики, а Таблица 2 содержит подробную информацию об образце и режиме нагрузки для каждого испытания, сводку характеристик испытательного зонда и комментарии к испытаниям.
С развитием технологии композитных материалов будущие стандарты могут включать больше методов испытаний для новых армирующих материалов (таких как углеродное волокно и базальтовое волокно) и смоляных систем (таких как биосмолы). Цифровое управление данными испытаний и анализ результатов с помощью искусственного интеллекта также могут стать направлениями будущих пересмотров стандартов.
Кроме того, с ростом требований к устойчивому развитию в систему стандартов могут быть включены оценка воздействия на окружающую среду и испытания характеристик переработки для обеспечения технической поддержки разработки экологичных композитных материалов.
ASTM D7745-19 Ссылочный документ
- ASTM D149 Стандартный метод испытаний напряжения пробоя диэлектрика и диэлектрической прочности твердых электроизоляционных материалов при коммерческих частотах электропередачи
- ASTM D2291 Стандартная практика изготовления кольцевых образцов для испытаний композитов стекло-смола
- ASTM D2343 Стандартный метод испытания свойств на растяжение прядей, пряжи и ровингов из стекловолокна, используемых в армированных пластмассах
- ASTM D2344/D2344M Стандартный метод испытаний на коротколучевую прочность композиционных материалов с полимерной матрицей и их слоистых материалов*， 2022-07-15 Обновление
- ASTM D256 Стандартные методы испытаний для определения ударной прочности по методу Изод пластики*， 2024-12-01 Обновление
- ASTM D2583 Стандартный метод испытания твердости твердых пластмасс при вдавливании с помощью импрессора Барколя
- ASTM D2584 Стандартный метод испытаний на потери при возгорании отвержденных армированных смол
- ASTM D2734 Стандартные методы испытаний на содержание пустот в армированных пластмассах
- ASTM D3039/D3039M Стандартный метод испытания свойств на растяжение композиционных материалов с полимерной матрицей
- ASTM D3647 Стандартная практика классификации пултрузионных профилей из армированного пластика по составу
- ASTM D3846 Стандартный метод испытания прочности армированных пластмасс на сдвиг в плоскости
- ASTM D3914 Стандартный метод испытания прочности на сдвиг в плоскости пултрузионного стержня из армированного стекловолокном пластика
- ASTM D3916 Стандартный метод испытания свойств на растяжение пултрузионного пластикового стержня, армированного стекловолокном
- ASTM D3917 Стандартные спецификации на допуски размеров термореактивных пултрузионных профилей из армированного стекловолокном пластика
- ASTM D4065 Стандартная практика для пластмасс: динамические механические свойства: определение и отчет о процедурах
- ASTM D4385 Стандартная практика классификации визуальных дефектов в пултрудированных изделиях из термореактивного армированного пластика
- ASTM D4475 Стандартный метод испытания кажущейся прочности на горизонтальный сдвиг пултрузионных армированных пластиковых стержней методом короткой балки
- ASTM D4476 Стандартный метод испытаний свойств на изгиб армированных волокном пултрузионных пластиковых стержней
- ASTM D495 Стандартный метод испытаний на устойчивость твердой электроизоляции к высокому напряжению, слабому току и сухой дуге
- ASTM D5028 Стандартный метод испытаний свойств отверждения пултрузионных смол методом термического анализа
- ASTM D5117 Стандартный метод испытаний на проникновение красителя твердой пултрудированной заготовки, армированной стекловолокном
- ASTM D5379/D5379M Стандартный метод испытания свойств композиционных материалов на сдвиг с использованием метода балки с V-образным надрезом
- ASTM D5420 Стандартный метод испытания ударопрочности плоского жесткого пластикового образца с помощью ударника, подвергаемого падающему весу (удар по Гарднеру)
- ASTM D570 Стандартный метод испытаний на водопоглощение пластмасс
- ASTM D635 Стандартный метод испытания скорости горения и/или степени и времени горения пластмасс в горизонтальном положении
- ASTM D638 Стандартный метод испытания свойств пластмасс на растяжение
- ASTM D6641/D6641M Стандартный метод испытаний свойств сжатия композиционных материалов с полимерной матрицей с использованием приспособления для испытания на сжатие при комбинированной нагрузке (CLC)*， 2023-11-15 Обновление
- ASTM D695 Стандартный метод испытания свойств жестких пластмасс на сжатие
- ASTM D696 Стандартный метод определения коэффициента линейного теплового расширения пластмасс в диапазоне от -30176°C до 30176°C с помощью дилатометра из стекловидного кремнезема
- ASTM D7029 Стандартный метод испытаний для определения реакционной способности ненасыщенных полиэфиров и виниловых эфиров при температуре 180,0°F (82,2°C)
- ASTM D7136/D7136M Стандартный метод испытаний для измерения стойкости к повреждениям армированного волокнами полимерного матричного композита при ударе падающим грузом*， 2025-04-15 Обновление
- ASTM D7290 Стандартная практика оценки значений характеристик материалов для полимерных композитов для применения в строительных конструкциях*， 2022-02-01 Обновление
- ASTM D732 Стандартный метод испытания прочности пластмасс на сдвиг с помощью пробойника
- ASTM D7332/D7332M Стандартный метод испытаний для измерения сопротивления протягиванию крепежного элемента композита с полимерной матрицей, армированной волокном*， 2023-09-01 Обновление
- ASTM D7792/D7792M Стандартная практика замораживания/оттаивания композитов из пултрузионных полимеров, армированных волокном (FRP), используемых в конструкциях конструкций*， 2023-12-15 Обновление
- ASTM D790 Стандартные методы испытаний свойств на изгиб неармированных и армированных пластмасс и электроизоляционных материалов*， 2025-10-22 Обновление
- ASTM D792 Стандартные методы определения плотности и удельного веса (относительной плотности) пластмасс методом смещения
- ASTM D7992/D7992M Стандартная практика кондиционирования при повышенной температуре и влажности композитов из пултрузионных полимеров, армированных волокном (FRP), используемых в конструкциях конструкций*， 2023-12-15 Обновление
- ASTM D8019 Стандартные методы испытаний для определения модуля упругости при изгибе и прочности на изгиб по всему сечению траверс из армированного волокном полимера, собранных с центральными кронштейнами*， 2023-11-01 Обновление
- ASTM D8069 Стандартный метод испытаний для определения модуля упругости при изгибе композитных элементов из пултрузионного армированного волокном полимера (FRP) полного сечения с дважды симметричными поперечными сечениями при изгибе
- ASTM D883 Стандартная терминология, относящаяся к пластикам*， 2025-06-01 Обновление
- ASTM D953 Стандартный метод испытаний несущей способности пластмасс
- ASTM E1922 Стандартный метод испытаний на трансламинарную вязкость разрушения слоистых композиционных материалов с полимерной матрицей
- ASTM E662 Стандартный метод определения удельной оптической плотности дыма, образуемого твердыми материалами
- ASTM E84 Стандартный метод испытаний характеристик поверхностного горения строительных материалов
- ASTM F1092 Стандартные спецификации для пултрузионных поручней для штормовых и защитных квадратных ограждений для открытой погоды из стекловолокна (GRP)
- ASTM G154 Стандартная практика эксплуатации люминесцентных ультрафиолетовых (УФ) ламп для экспонирования материалов*， 2023-01-01 Обновление
ASTM D7745-19 История
- 2019 ASTM D7745-19 Стандартная практика испытаний пултрузионных композитов
- 2011 ASTM D7745-11 Стандартная практика испытаний пултрузионных композитов
