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Home > 기술정보 > 물성측정방법 > 인장시험

  • 인장시험
    • 시편의 양단을 고정기구로 고정시킨 후 시편의 축 방향으로 잡아 당겨서 파괴에 이를 때까지 응력과 왜곡곡선을 구하는 것을 인장시험이라 한다.

      이러한 인장·응력 변형곡선은 그 수지의 특성에 따라 아래와 같이 크게 5가지 형태로 구분할 수 있다.


  • 인장응력(Tensile stress : σ) : kg/cm2
    • 시편의 변형이 일어나기 직전 가해진 인장력을 시편의 단위면적으로 나눈 값
  • 인장변형율(Tensile strain : ε) : %
    • 시편에 미리 정의된 표선이 인장에 의하여 늘어나는 경우 그 변화율을 표시한 값
  • 항복점(Yield point)
    • 응력·변형곡선에서 최대 인장강도를 가지는 점을 말하며 이때의 응력을 항복강도(Yield strength), 변형율을 항복점 신율(Yield elongation)이라 한다.
  • 인장탄성율 또는 영율 (Tensile modulus or Young's modulus) : kg/cm2 or MPa
    • 변형율이 작은 구간에서 응력에 대한 변형이 직선적으로 변하는데(Hook's law) 이 구간에서 변형율에 대한 응력의 비(인장응력/인장변형율)를 말한다.
  • 파단 강도(Tensile strength at Break point) : kg/cm2 or Mpa
    • 시편이 끊어지는 점에서의 인장강도
  • 파단신율(Tensile elongation at Break point) : %
    • 시편이 끊어지는 점에서의 인장신율
  • 측정방법
    • 인장 응력-변형 시험법은 ASTM D638, D882, ISO 527, BS2782, KS M3006 등의 표준규격시험법으로 정의되어 있으나 그 내용면에서는 유사하므로 가장 광범위하게 사용되는 ASTM을 위주로 설명한다.
  • 시편의 형상, 제원 및 종류
    • a. 시편의 형상
    • b. 시편의 종류 및 제원
      • 5가지로서 Type I, II, III, V의 경우는 신율이 비교적 작은 재료에 사용되며 VI의 경우는 신율이 큰 경우에 주로 사용된다. ABS, PS, SAN, PBT, PC, POM, PP 등의 경우에는 Type I을 열가소성 TPE의 경우에는 Type II로 측정한다.
        단위 : inch(mm)
        두께(T) T ≤0.28(7) 0.28<T≤0.55(7<T≤14)
        치수 Type I Type II Type III
        W 0.53(13) 0.25(6) 0.75(19)
        L 2.25(57) 2.25(75) 2.25(57)
        WO 0.75(19) 0.75(19) 1.13(29)
        WO      
        LO 6.50(165) 7.20(183) 9.70(246)
        G 2.00(50) 2.00(50) 2.00(50)
        G      
        D 4.50(115) 5.30(135) 4.50(115)
        R 3.00(76) 3.00(76) 3.00(76)
        R      
  • 시험기기
    • 일정한 속도로 움직이는 크로스헤드(Cross head)를 장착한 인장시험기를 사용하며, 인장시험 이외에도 압축, 굽힘 및 전단시험도 아울러 할 수 있으므로 만능시험기(UTM : Universal Testing Machine)라 부른다. 또한 시편의 종류에 따라 로드셀(Load cell)을 적절히 선택하여 보다 정밀한 인장시험을 할 수 있다.
  • 시험속도
    • 일반적으로 인장신율이 50% 이상인 고분자는 50mm/min, 50% 이하인 경우는 5mm/min을 사용한다. 경우에 따라서는 고인장신율을 가지는 고분자(PE, TPE)의 경우는 100이나 500mm/min으로 측정하기도 한다. 그러나 이러한 조건은 사용자의 요구에 따라 의존된다.
      구분 시편 TYPE 시험속도(mm/min)
      Rigid & Semi-rigid I, II , III 5 ± 2.5%
      50 ± 10%
      500 ± 10%
      IV 5 ± 2.5%
      50 ± 10%
      500 ± 10%
      V 5 ± 2.5%
      50 ± 10%
      500 ± 10%
      Non-rigid III 50 ± 10%
      500 ± 10%
      IV 50 ± 10%
      500 ± 10%