ASTM D638

關於標準

範圍標題： tensile properties of plastics

ASTM D638 是由 ASTM International（ASTM）發布的標準。發布材料、產品與測試方法標準；是腐蝕、機械與材料測試中最常參考的機構。

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覆蓋範圍

ASTM D638 是什麼？

ASTM D638 是測量塑膠拉伸性能的測試方法。它產生塑膠材料資料表的最基本項目：拉伸強度、屈服強度、斷裂伸長率和拉伸模量。材料資料表的第一行通常來自此測試。

此標準定義了五種樣本類型（I-V 型），並根據材料的厚度和可用性進行選擇。 I 型是模製硬質塑膠的首選幾何形狀； IV 型用於薄材料和比較研究，V 型用於材料量有限。對於薄膜和片材，ASTM D882 更合適。

測試速率直接影響結果，這是塑膠與金屬最顯著的差異。塑膠具有黏彈性行為；相同的材料在不同的拉伸速率下具有不同的強度和伸長。快速拉動的樣品顯示出較高的強度和較小的伸長率，而緩慢拉動的樣品則相反。因此，報告中始終註明比率，並且不會比較在不同比率下獲得的結果。

調節也是結果的一部分。測試前將樣品保持在規定的溫度和相對濕度下會顯著改變結果，特別是對於吸濕聚合物（聚醯胺、PET）。乾燥的聚醯胺和已達到平衡水分的聚醯胺的行為幾乎就像不同的材料：一種是剛性且易碎的，另一種是柔性且堅韌的。

測試的輸出是材料特性，而不是產品符合性。驗收標準來自材料規格或客戶要求； ASTM D638 僅說明如何進行測量。

這項標準為何存在？

屈服

第二個差異是時間依賴性。金屬在室溫下的行為與速率無關。塑膠的行為對速率敏感，因為聚合物鏈需要時間來適應負載。緩慢拉動的塑膠會屈服並伸長；快速拉動的相同塑膠可能會以脆性方式斷裂。

第三個差異是對環境的敏感度。濕度、溫度甚至之前的加載歷史都會影響結果。因此，在塑膠測試中，調節不是一種形式，而是結果有效性的條件。

標準化樣本幾何形狀對於可比性至關重要。從同一材料上切割成不同幾何形狀的樣本會產生不同的結果；肩部半徑和保徑區域的寬度尤其會影響應力集中。 I 型幾何形狀旨在最大限度地減少這種影響。

ISO 方面的對應標準為 ISO 527-1 和 ISO 527-2。它們測量相同的量，但樣本幾何形狀和速率定義不同；結果不被視為直接等效。這種差異通常會導致全球供應鏈出現問題：數據表中的數值必須與其測量標準進行比較。

哪些產品需要

模製熱塑性和熱固性零件
工程塑膠和填充化合物
回收聚合物的表徵
材料開發與來料控制
汽車和電氣產品的塑膠部件

評估如何進行

1標本製備樣品透過模製或切割製成；切割邊緣經過精加工，以免形成凹口。記錄成型條件。
2調理樣本保存在規定的溫度和相對濕度下；對於吸濕聚合物來說，這一步是決定性的。
3測量測量標距區域的寬度和厚度；計算是基於這些值。
4測試以規定的速率拉動樣本直至斷裂；記錄力和延伸。引伸計用於模量測量。
5評估計算拉伸強度、屈服強度、斷裂伸長率和模量；觀察骨折的類型和位置。

相鄰標準及其差異

ISO 527-1 / -2
ISO 對應項。樣本幾何形狀和速率定義不同；結果不被視為直接等效。
ASTM D882
薄塑膠片材和薄膜的張力； D638 幾何形狀不適合這些材料。
ASTM D3039
纖維增強聚合物複合材料中的張力；方向和層鋪層是決定性的。
ASTM D790 / ISO 178
彎曲性能；它們與張力一起完成了材料數據表。

報告必須包含的內容

報告要能使用，必須載明以下資訊。即使結果正確，不完整的報告在供應鏈或稽核中仍可能不被接受。

樣本類型 (I–V) 與尺寸
測試率和選擇的理由
調節條件：溫度、相對濕度、持續時間
測試溫度和環境條件
所得的數量、樣本數和分佈
骨折的種類和位置；標本被視為無效

常被混淆的要點

ASTM D638 和 ISO 527 結果並非直接等效；樣本幾何形狀和速率定義不同。
沒有註明樣本類型和測試率的結果無法解釋。
成型條件（取向、熔接線、冷卻速率）影響結果；測試樣本和實際零件可能不會給出相同的值。
對於吸濕聚合物，除非進行調節，否則結果會產生誤導。
模量測量需要引伸計；根據十字頭運動計算的模量還包括機器柔量，並且是不正確的。
超出規格區域斷裂的試樣無效；報告必須說明骨折的位置。

準則的結構

發布單位: ASTM
序號: D638
部分: 不含隔間

庫中的程式碼 無發行年份 被保留。目前版本隨時間變化；如果您的規格中指定了年份，則以該版本為基礎，如果未指定，則套用最新版本。

範圍

塑膠測試

技術要求

標準文本的版權歸相關組織所有；此處無法填寫測試條件、樣本和驗收標準。

依據： ASTM D638 樣品類型 (I–V) 以及對速率和調節的依賴性； ISO 527-1/-2 對應部分以及與 ASTM D882 / D3039 的範圍區別。驗收標準超出了標準範圍。

一旦我們明確了範圍，您的產品特定的技術要求報價階段以書面分享。

關於 ASTM D638 的常見問題

我們應該選擇哪一種標本類型？

材料的厚度和可用性決定了它。 I 型優先用於模製硬質塑膠； IV 型適用於薄材料，V 型適用於材料有限。

我們的 ISO 527 資料表值和 ASTM D638 結果不同 - 為什麼？

兩個標準的樣本幾何形狀和速率定義不同。這些值測量相同的數量，但不能直接比較。

為什麼我們的實際部件的行為與樣本不同？

成型過程中形成的取向、熔接線和內應力使零件的行為與樣本不同。在關鍵應用中，會對零件本身進行額外的驗證。

我們應該多久測量一次回收材料？

再生樹脂因批次而異；建議採用基於批次的測量作為來料控制。

常見問題

此標準對我的產品是否為強制性？

是否為強制性取決於產品類別、目標市場與相關法規。您提供產品與市場資訊後，我們將以書面說明是否需要此標準。

測試流程需要多長時間？

所需時間取決於標準範圍、樣品數量與現有產能。確切時間將於報價階段連同樣品與範圍資訊一併提供。

貴機構是否依此標準核發驗證？

哪項活動在哪個認證範圍下進行，將於申請時另行確認。最新範圍資訊公布於我們的企業頁面。

如果我需要的標準不在此處會怎樣？

資料庫基於持續擴充的清單。若找不到您需要的代碼，可透過報價表單告知我們；我們將評估相關範圍後與您聯繫。