Thử nghiệm độ bền xé vải theo tiêu chuẩn ISO 13937-1 bằng phương pháp Elmendorf

ISO 13937-1 quy định phương pháp con lắc Elmendorf để xác định lực xé cần thiết để làm lan rộng vết rách đã được cắt sẵn trên vải dệt. Thử nghiệm này đo lường năng lượng được hấp thụ trong quá trình rách và cung cấp thông tin quý giá về độ bền của vải cũng như khả năng chống hư hỏng. Được sử dụng rộng rãi cho vải dệt và nhiều loại vật liệu không dệt, phương pháp này hỗ trợ công tác kiểm soát chất lượng, phát triển sản phẩm, so sánh vật liệu và thử nghiệm tuân thủ trong các ứng dụng vải dệt may, công nghiệp và kỹ thuật.

ISO 13937-1 là gì?

ISO 13937-1: Vải — Tính chất chống rách của vải — Phần 1: Xác định lực rách bằng phương pháp con lắc đạn đạo (Elmendorf) quy định một phương pháp để đo lực cần thiết để làm lan rộng vết rách đã được cắt sẵn trên vải.

Tiêu chuẩn này đánh giá lượng năng lượng cần thiết để duy trì vết rách trên một khoảng cách cố định sau khi chịu tác động của một lực đột ngột. Giá trị thu được cho thấy khả năng chống rách của vải trong quá trình sử dụng thực tế.

Phương pháp này được công nhận rộng rãi là một trong những phương pháp quan trọng nhất thử nghiệm độ bền rách của vải các quy trình được áp dụng trong kiểm soát chất lượng dệt may.

Các ứng dụng chính

Phương pháp này chủ yếu phù hợp với:

Vải dệt
Vải không dệt (trong nhiều trường hợp)
Vải kỹ thuật
Vải công nghiệp
Vải tráng phủ
Vải bảo hộ

Phương pháp này nói chung không phù hợp với:

Vải dệt kim
Vải dệt có độ đàn hồi cao
Các cấu trúc rất lỏng lẻo
Các vật liệu có tính dị hướng cao, trong đó hướng rách thay đổi đáng kể

Nguyên lý thử nghiệm độ bền chống rách Elmendorf

Các Độ bền chống rách Elmendorf Phương pháp này đo lường lượng công cần thiết để tiếp tục một vết rách đã bắt đầu hình thành.

Hệ thống kiểm tra bao gồm:

Một con lắc đã được hiệu chuẩn
Kẹp cố định
Kẹp di động
Dao cắt mẫu
Cơ chế đo lực xé

Cách thức hoạt động của bài kiểm tra

Mẫu thử được kẹp chặt giữa hai hàm cố định và hàm di động.
Một vết rạch chính xác được tạo ra trên mẫu thử.
Con lắc được nâng lên đến một vị trí đã định trước.
Con lắc được thả ra.
Khi con lắc dao động xuống dưới, nó làm rách mẫu thử.
Lượng năng lượng được hấp thụ trong quá trình lan truyền vết rách được đo lường.
Lực xé được tính toán và báo cáo bằng đơn vị Newton.

Vì thử nghiệm này đo lường năng lượng rách thay vì lực kéo trực tiếp, nên nó mô phỏng rất sát quá trình lan truyền vết rách đột ngột thường gặp trong điều kiện sử dụng thực tế.

Tiêu chuẩn ISO 13937-1: Quy trình thử nghiệm độ rách theo phương pháp Elmendorf đối với vải

Chuẩn bị mẫu

Theo ISO 13937-1, các mẫu thử được chế tạo với kích thước được kiểm soát và được điều kiện hóa trong các điều kiện thử nghiệm dệt may tiêu chuẩn.

Các yêu cầu quan trọng đối với mẫu bệnh phẩm bao gồm:

Mẫu vải đồng phục
Máy đại diện và các hướng ngang dọc
Không có khuyết tật nào có thể nhìn thấy được
Chuẩn bị thể lực đầy đủ trước khi thi

Lắp đặt mẫu vật

Mẫu được kẹp ở vị trí chính giữa trong các kẹp bằng cách:

Cạnh dài song song với mép hàm
Mép dưới được căn chỉnh với chốt chặn hàm
Kẹp chặt để ngăn trượt

Một khe hở:

20 mm ± 0,5 mm

được cắt vào mẫu thử trước khi tiến hành thử nghiệm.

Điều này dẫn đến chiều dài vết rách còn lại là:

43 mm ± 0,5 mm

Thực hiện kiểm tra

Người điều hành:

Nâng con lắc lên
Kiểm tra vị trí số 0
Thả con lắc ra
Ghi lại giá trị lực xé

Phạm vi dao động của con lắc đã chọn phải cho ra các giá trị đo nằm trong khoảng:

15% và 85% ở tỷ lệ thực

để đảm bảo độ chính xác của phép đo.

Số lượng bài kiểm tra

Tiêu chuẩn này quy định:

Tối thiểu năm mẫu cho mỗi hướng sợi vải
Kiểm tra hướng sợi dọc
Kiểm tra hướng sợi ngang

Giải thích kết quả theo tiêu chuẩn ISO 13937-1

Lực rách được báo cáo thể hiện lực trung bình cần thiết để làm lan rộng vết rách.

Các giá trị cao hơn thường cho thấy:

Khả năng chống rách cao hơn
Độ bền được cải thiện
Khả năng chống lại các hư hỏng do tai nạn tốt hơn

Các giá trị thấp hơn có thể cho thấy:

Các công trình kết cấu nhẹ
Độ bền giảm
Khả năng dễ bị lan truyền vết rách

Ví dụ về kết quả kiểm tra

Loại vải	Lực Rách Không-Thời Gian (N)	Lực đứt sợi ngang (N)
Vải dệt từ sợi bông	18.4	16.7
Vải polyester	24.6	22.8
Vải kỹ thuật tráng phủ	41.2	38.9
Vật liệu không dệt	9.3	8.7

Các tiêu chí chấp nhận thực tế thay đổi tùy theo thông số kỹ thuật của sản phẩm và yêu cầu về mục đích sử dụng cuối cùng.

So sánh tiêu chuẩn ISO 13937-1 với các phương pháp thử độ rách khác

Có nhiều tiêu chuẩn thử nghiệm độ bền rách khác nhau tùy thuộc vào loại vật liệu và ứng dụng.

Tiêu chuẩn	Phương pháp	Ứng dụng điển hình
ISO 13937-1	Con lắc Elmendorf	Vải dệt
ISO 13937-2	Phương pháp xé quần	Vải
ISO 13937-3	Phương pháp xé cánh	Dệt may
Tiêu chuẩn ASTMD1424	Thử nghiệm độ rách Elmendorf	Vải dệt
ASTM D5734	Thử nghiệm độ rách của quần	Vải không dệt

Trong số các phương pháp này, ISO 13937-1 vẫn là một trong những tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi nhất để đánh giá định kỳ độ bền xé của hàng dệt may.

Lựa chọn máy đo độ bền xé theo phương pháp Elmendorf

Khi lựa chọn một Máy đo độ bền kéo Elmendorf, các phòng thí nghiệm cần đánh giá:

Các tiêu chí lựa chọn chính

Tuân thủ tiêu chuẩn ISO 13937-1
Các mức công suất của con lắc đa năng
Tính toán lực tự động
Tính lặp lại và tính tái tạo
Khả năng quản lý dữ liệu
Sự tiện lợi trong việc hiệu chuẩn
An toàn cho người vận hành

Các hệ thống hiện đại giúp nâng cao đáng kể hiệu quả thử nghiệm đồng thời giảm thiểu sự tác động của người vận hành.

Máy đo độ bền xé Elmendorf SLD-01 của Cell Instruments

Đối với các phòng thí nghiệm thực hiện ISO 13937-1 kiểm tra, các SLD-01 Máy thử độ bền xé Elmendorf Sản phẩm của Cell Instruments được thiết kế nhằm hỗ trợ việc đo lường độ bền rách một cách chính xác và có thể lặp lại.

Tính năng kỹ thuật

Điều khiển PLC với màn hình cảm ứng HMI
Hệ thống kẹp mẫu bằng khí nén để đảm bảo lực kẹp đồng đều
Chức năng giải phóng con lắc tự động nhằm giảm thiểu sự chênh lệch do người vận hành gây ra
Kiểm định trọng lượng chuẩn tích hợp
Phân tích thống kê tự động dữ liệu thử nghiệm
Máy in siêu nhỏ (tùy chọn) và giao tiếp RS-232
Phần mềm chuyên dụng tùy chọn dành cho phân tích dữ liệu và lập báo cáo
Các đơn vị đo lường tùy chọn trong ngành giấy, bao gồm mN và chỉ số rách

Thông số kỹ thuật

Tham số	Đặc điểm kỹ thuật
Công suất con lắc	200, 400, 800, 1600, 3200, 6400 gf
Nguồn khí	0,6 MPa
Chiều dài cánh tay khi giơ thẳng	104 ± 1 mm
Góc rách ban đầu	27,5° ± 0,5°
Nguồn điện	110–220 V AC, 50/60 Hz

Các tính năng này giúp các phòng thí nghiệm đạt được kết quả nhất quán đồng thời đáp ứng các yêu cầu của ISO 13937-1 và các tiêu chuẩn thử nghiệm độ bền rách có liên quan.

Vì khả năng chống rách vẫn là một đặc tính hiệu suất quan trọng đối với nhiều sản phẩm dệt may, việc áp dụng các tiêu chuẩn thử nghiệm độ bền rách của vải các quy trình và việc sử dụng một hệ thống được thiết kế phù hợp Máy đo độ bền kéo Elmendorf là những thành phần thiết yếu của một chương trình kiểm soát chất lượng hiệu quả.

Dữ liệu chính xác về độ bền chống rách giúp các nhà sản xuất nâng cao hiệu suất sản phẩm, tối ưu hóa cấu trúc vải và đảm bảo tuân thủ các yêu cầu của khách hàng. Dù là thực hiện kiểm soát chất lượng định kỳ hay đánh giá vật liệu chuyên sâu, việc lựa chọn một phương pháp đáng tin cậy Máy đo độ bền kéo Elmendorf là điều không thể thiếu. Cell Instruments cung cấp Máy đo độ bền xé Elmendorf SLD-01, được thiết kế để hỗ trợ ISO 13937-1 Thử nghiệm với chế độ vận hành tự động, khả năng điều khiển chính xác và các tính năng quản lý dữ liệu toàn diện. Hãy liên hệ với đội ngũ của chúng tôi để tìm hiểu các giải pháp thử nghiệm độ rách phù hợp với yêu cầu của phòng thí nghiệm và ứng dụng của quý vị.