Přístroje pro stanovení fyzikálně-mechanických vlastností polymerních materiálů

Univerzální zkušební přístroj Instron 3365, výrobce: Instron, USA
(doc. Kuta, doc. Hrdlička)

Přístroj slouží k testování materiálů v tahu nebo tlaku. Zkušební tělísko je upnuto do dvou klínových čelistí, z nichž spodní je pevně uchycena k rámu přístroje a horní zavěšena na pohyblivém příčníku. Pohybem tohoto příčníku vzhůru (resp. dolů) je na zkušební tělísko aplikována tahová (resp. tlaková) síla, jejíž velikost je snímána citlivým tensometrem s rozsahem 5 kN, umístěným mezi horní čelistí a příčníkem. Deformace vzorku je měřena pomocí bezkontaktního videoprůtahoměru, který snímá vzájemnou vzdálenost rysek, předem vyznačených kontrastní barvou na pracovní část zkušebního tělíska. K dispozici je též značkovač, nastřelující na tělísko terčíky z adhezivní pásky. Namáhání vzorku může být jednorázové či cyklické. K dispozici je environmentální komora s možností programovatelných teplotních režimů (do 250 °C).

Pomocí tohoto přístroje lze měřit mechanické vlastnosti (zejména modul pružnosti, pevnost, tažnost) syntetických polymerů i přírodních materiálů (např. kůže či vláken).

                    
              Instron 3365                  Detail čelistí se zkušebním tělískem

 
   Značkovač zkušebních tělísek

Dynamický mechanický analyzátor DMA DX04T, výrobce: RMI, ČR
(doc. Kuta, Ing. Hrdlička)

Pomocí dynamické mechanické (termické) analýzy (DMA, DMTA) lze měřit fyzikálně-mechanické vlastnosti materiálů za dynamických podmínek jako funkce teploty, doby namáhání, frekvence, amplitudy napětí či deformace. Přístroj aplikuje na materiál cyklické napětí a měří deformační odezvu materiálu nebo naopak. Z amplitud a fázového posunu oscilujícího napětí a deformace jsou stanoveny základní charakteristiky materiálu jako komplexní (E*), dynamický (E’) a ztrátový (E”) modul a ztrátový činitel (tg d).

Vzorky lze namáhat v rozmezí teplot -120 až +500 °C, a to v tahu, tlaku, smyku, dvoubodovém či tříbodovém ohybu. Napětí či deformace mohou mít průběh sinusový, trojúhelníkový, čtvercový nebo vzestupných či sestupných zubů pily. Lze měřít až při pěti harmonických frekvencích.

DMA lze použít např. ke stanovení teploty skelného přechodu, teploty měknutí a tání, teplotní stability materiálu, mechanických ztrát v materiálu (charakterizujících jeho tlumící schopnosti), relaxace napětí, tečení metodou krípu, stupně krystalinity aj.

                                   DMA DX04T                                        Přípravek pro měření v režimu
                                                                                             jednoduše vetknutého nosníku

                            
Přípravek pro měření v tlaku           Přípravek pro měření v tahu      Smykový sendvič  

RESIL 5.5, výrobce: CEAST, Itálie (Ing. Čadek)

Přístrojem RESIL 5.5 lze experimentálně určit jak rázové, tak i vrubové houževnatosti polymerních materiálů. Jedná se především o plasty, jejich směsi a směsi s elastomery. S výhodou lze stanovovat rázové vlastnosti recyklovaných materiálů.

Metoda spočívá v nárazu kladiva spuštěného z určité výše na vzorek materiálu. Měřena je energie potřebná k destrukci vzorku. Potenciálni energii kladiva lze měnit od 0,5 do 5,5 Joulů.

Metodika CHARPY je zahrnuta v normě ISO 179 a metodika IZOD v normě ISO 180.

                  RESIL 5.5