🔩 Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie, modułu sprężystości, liczb Poissona i zależności naprężenie–odkształcenie kompozytów o osnowie termoplastycznej lub termoutwardzalnej (także prepregów) wzmocnionych jednokierunkowo włóknem węglowym, szklanym, aramidowym lub podobnym — według zasad ISO 527-1, próbka typu A (wzdłuż włókien, szerokość 15 mm, grubość 1 mm) albo typu B (w poprzek włókien, 25 mm, 2 mm), długość co najmniej 250 mm, odstęp między nakładkami 150 mm, nakładki 0,5–2 mm, mikrometr 0,01 mm, PN-EN ISO 527-5

Materiały i NDT PN-EN ISO 527-5

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Tekst normy czytamy w próbce iTeh dokumentu ISO 527-5:2021 (tekst angielski): od strony tytułowej przez spis treści, przedmowę i rozdziały 1–5 do punktu 6.4 (sprawdzanie próbek) na stronie 7 włącznie. Poza próbką zostają liczba próbek (7), kondycjonowanie (8), przebieg badania (9: atmosfera, wymiary, mocowanie, naprężenia wstępne, ekstensometry i tensometry, prędkość, rejestracja), obliczenia (10), precyzja (11), sprawozdanie (12) oraz załączniki A (osiowanie próbek), B (nakładki nieklejone i próbki bez nakładek) i C (przygotowanie próbek typu A i B, normatywny).

WEDŁUG TEKSTU ISO 527-5:2021 (przedmowa, rozdziały 1–6.4). Normę przygotował ISO/TC 61 „Tworzywa sztuczne”, podkomitet SC 13 „Kompozyty i włókna wzmacniające”, we współpracy z CEN/TC 249 „Tworzywa sztuczne” (porozumienie wiedeńskie). Wydanie trzecie zastępuje drugie (ISO 527-5:2009) jako rewizja techniczna; główne zmiany: dostosowano siłę lub ciśnienie docisku szczęk (np. przez moment albo manometr, zależnie od systemu mocowania) i dodano nowy załącznik B (nakładki nieklejone i warunki mocowania próbek bez nakładek z drobną powierzchnią szczęk). Zakres (1): warunki oznaczania właściwości przy rozciąganiu kompozytów tworzywowych wzmocnionych jednokierunkowo włóknem, na zasadach ogólnych ISO 527-1; według uwagi materiały wzmocnione izotropowo i ortotropowo obejmuje ISO 527-4; metody służą do badania zachowania się próbek przy rozciąganiu oraz do oznaczania wytrzymałości, modułu sprężystości, liczb Poissona i innych cech zależności naprężenie–odkształcenie; metoda nadaje się do wszystkich układów z osnową polimerową wzmocnioną włóknem jednokierunkowym, które spełniają wymagania dokumentu, w tym co do sposobu zniszczenia; obejmuje osnowy termoplastyczne i termoutwardzalne, w tym prepregi, włókna węglowe, szklane, aramidowe i podobne, włókna i rowingi ułożone jednokierunkowo oraz tkaniny i taśmy jednokierunkowe; zwykle nie nadaje się do materiałów wielokierunkowych z warstw jednokierunkowych pod różnymi kątami (ISO 527-4). Powołania (2): ISO 527-1:2019, ISO 1268 (wszystkie części — wytwarzanie płyt badawczych), ISO 2818 (przygotowanie próbek przez obróbkę mechaniczną), ISO 16012 (wymiary liniowe próbek). Terminy (3, w większości z ISO 527-1:2019): baza pomiarowa L0, grubość h, szerokość b1, prędkość badania (szybkość rozsuwania szczęk, mm/min), naprężenie σ (σ1 dla próbek typu A, σ2 dla typu B), wytrzymałość σm, odkształcenie ε i odkształcenie przy wytrzymałości εm, moduł sprężystości przy rozciąganiu — nachylenie krzywej σ(ε) między ε′ = 0,05 % a ε″ = 0,25 %, liczony jako moduł cięciwowy albo nachylenie prostej regresji (E1 dla typu A, E2 dla typu B; według uwagi definicja nie dotyczy folii), liczba Poissona μ — ujemny stosunek zmiany odkształcenia w osi prostopadłej do zmiany odkształcenia w kierunku rozciągania w liniowej części wykresu (μ12 — główna, dla próbek typu A; μ21 — mniejsza, dla typu B), osie próbki: „1” — wzdłuż włókien (0°, kierunek podłużny), „2” — prostopadle do nich w płaszczyźnie włókien (90°, kierunek poprzeczny). Zasada (4): według ISO 527-1:2019, rozdział 4. Aparatura (5): według ISO 527-1:2019, rozdział 5, z tym że mikrometr (ISO 16012:2015, 5.5) musi mieć odczyt 0,01 mm lub lepszy, z kulistym kowadełkiem przy powierzchniach nieregularnych i płaskim przy gładkich; docisk szczęk ma tylko zapobiegać poślizgowi próbki aż do zniszczenia, bo nadmierny docisk może zmiażdżyć próbkę wskutek małej wytrzymałości poprzecznej tych materiałów; zaleca się szczęki hydrauliczne o stałym ciśnieniu docisku; przy tensometrach naklejanych na próbkę błąd od efektu poprzecznego w tensometrze poprzecznym jest dla anizotropowych kompozytów zwykle znacznie większy niż dla metali, a dokładny pomiar liczby Poissona wymaga korekty tego efektu; zaleca się sprawdzić osiowanie próbki i układu obciążającego według załącznika A. Próbki (6): typ A — badanie wzdłuż włókien, typ B — w poprzek, oba z nakładkami; oba typy mogą być też użyte z nakładkami nieklejonymi albo bez nakładek przy drobnej powierzchni szczęk i starannej kontroli siły docisku (załącznik B); aby zdecydować, czy stosować nakładki klejone, najpierw bada się próbki bez nich, a dopiero gdy prawie wszystkie pękają w szczękach, przechodzi na próbki z naklejonymi nakładkami; gdy materiału nie da się wykonać w zalecanej grubości z nieuniknionych powodów (np. większa gramatura, pultruzja), wybiera się grubość najbliższą możliwej. Wymiary (rysunek 3): długość całkowita ≥ 250 mm, odstęp między nakładkami 150 ± 1 mm, szerokość 15 ± 0,5 mm (typ A) i 25 ± 0,5 mm (typ B), grubość 1 ± 0,2 mm (typ A; 2 ± 0,2 mm dla próbek z płyt nawijanych) i 2 ± 0,2 mm (typ B), baza ekstensometru zalecana 50 ± 1 mm, nominalny odstęp szczęk 136 mm, długość nakładek > 50 mm, grubość nakładek 0,5–2 mm; boki każdej próbki równoległe z dokładnością 0,2 mm; dla próbek z płyt nawijanych według ISO 1268-5 dopuszcza się długość 200 mm z nakładkami 25 mm. Przygotowanie (6.2): płyta badawcza według odpowiedniej części ISO 1268 albo innej ustalonej procedury, z której wycina się próbki lub grupy próbek (załącznik C); z wyrobów gotowych — z płaskich miejsc; oś próbki w granicach 0,5° od średniej osi włókien; parametry obróbki według ISO 2818; końce próbek wzmacnia się nakładkami, najlepiej z laminatu szklano-żywicznego krzyżowego lub tkaninowego z włóknami pod ±45° do osi próbki, grubość 0,5–2 mm, kąt nakładki 90° (bez ścięcia); inne rozwiązania (nakładki z badanego materiału, mocowane mechanicznie, nieklejone z materiałów szorstkich, np. papieru ściernego, szczęki o drobnej powierzchni bez nakładek) są dopuszczalne, jeśli przed użyciem wykaże się, że dają co najmniej taką samą wytrzymałość i nie większy współczynnik zmienności niż nakładki zalecane; przy próbkach bez nakładek odstęp szczęk ma być taki sam jak odstęp nakładek, a styk przy krawędzi szczęk wymaga uwagi; nakładki przykleja się klejem o dużym wydłużeniu według załącznika C. Znaczniki bazy (6.3) i sprawdzanie próbek (6.4) — według ISO 527-1:2019.

STATUS (stan na 03.10.2026). W wyszukiwarce PKN (hasło „PN-EN ISO 527-5”, 03.10.2026) jest PN-EN ISO 527-5:2022-06 (wersja angielska, „Wprowadza: EN ISO 527-5:2021 [IDT], ISO 527-5:2021 [IDT]”) bez adnotacji o wycofaniu oraz wycofane PN-EN ISO 527-5:2010 (wersja polska, zastąpiona przez PN-EN ISO 527-5:2022-06), PN-EN ISO 527-5:2009 (wersja angielska) i PN-EN ISO 527-5:2000 (wersja polska). W katalogu iTeh (odczyt 03.10.2026) ISO 527-5:2021 ma status „Published”, etap 60.60 (norma opublikowana) od 24.11.2021.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 03.10.2026). Numer 527-5 stoi w 6 rekordach u 5 laboratoriów: AB 001, AB 005, AB 067, AB 163, AB 1490. W aktualnych dokumentach PCA (odczyt 03.10.2026, wydania od 17.12.2025 do 27.07.2026) numer stoi w 6 wierszach: po jednym u AB 001, AB 005, AB 067 i AB 1490 oraz dwa u AB 163 (wytrzymałość, granica plastyczności i wydłużenie; moduł sprężystości); w każdym z pięciu dokumentów liczba znaczników stron równa się liczbie stron PDF, bez powtórzeń; przeszukanie wszystkich 1291 dokumentów PCA pobranych z BIP 03.10.2026 nie dało laboratoriów spoza kopii bazy (17 laboratoriów z wykazu nie ma na BIP odnośnika do dokumentu zakresu). Postać „PN-EN ISO 527-5:2022-06” (AB 001, AB 005, AB 067, AB 163) oraz „PN-EN ISO 527-5” bez roku (AB 1490); zawsze w jednej komórce z innymi częściami PN-EN ISO 527. Żadna z tych pozycji nie jest zawieszona. Zakładka „Laboratoria” (hasło „PN-EN ISO 527-5”) pokazuje 3 laboratoria: AB 001, AB 067 i AB 163; AB 005 i AB 1490 są pod „PN-EN ISO 527-1”, bo to oznaczenie stoi u nich pierwsze — sprawdzone zapytaniami zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 03.10.2026.

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). Przedmiot: tworzywa sztuczne, kompozyty tworzywowe (AB 001), tworzywa sztuczne, kompozyty polimerowe, guma, kauczuk, rury z tworzyw sztucznych (AB 005), materiały i wyroby elektrotechniczne (AB 067), rury i kształtki oraz inne wyroby z tworzyw sztucznych (AB 163), kompozyty (AB 1490, pozycja w elastycznym zakresie akredytacji). Cechy: granica plastyczności, naprężenie przy zerwaniu, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie względne przy granicy plastyczności i przy zerwaniu, moduł sprężystości w zakresie obciążeń (0,02–400) kN (AB 001); wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie względne przy zerwaniu, moduł sprężystości przy rozciąganiu, maksymalne obciążenie 300 kN, wydłużenie do 800 % (AB 005); wytrzymałość mechaniczna na rozciąganie, ściskanie i zginanie w temperaturze (20–250) °C, rozciąganie i ściskanie do 100 kN (AB 067); wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie względne oraz moduł sprężystości przy rozciąganiu, maksymalne obciążenie 100 kN (AB 163); wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga, współczynnik Poissona w zakresie sił (0–200) kN i temperatur od −55 °C do +149 °C, statyczna próba rozciągania, także próbki z otworem (AB 1490, razem z ASTM D3039/D3039M i ASTM D5766/D5766M).

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy wyborze próbki: typ A tylko wzdłuż włókien, typ B tylko w poprzek; oś próbki w granicach 0,5° od osi włókien (6.1, 6.2). Przy mocowaniu: nadmierny docisk szczęk miażdży próbkę, za mały powoduje poślizg (5). Przy nakładkach: najpierw próby bez nakładek klejonych, a nakładki zastępcze tylko po wykazaniu równej wytrzymałości i nie większego rozrzutu (6.1.1, 6.2). Przy grubości: 1 mm dla typu A, 2 mm dla typu B i dla próbek z płyt nawijanych (6.1). Przy liczbie Poissona: tensometry naklejane wymagają korekty efektu poprzecznego (5). Przy module: przedział odkształceń 0,05–0,25 % (3.7). Przy materiale: laminaty wielokierunkowe z warstw jednokierunkowych bada się według ISO 527-4, nie tej części (1).

CZEGO NIE PODAJEMY. Liczby próbek, kondycjonowania, przebiegu badania (w tym prędkości), wzorów, precyzji ani zawartości sprawozdania nie czytaliśmy (rozdziały 7–12), podobnie jak załączników A–C. Wartości wytrzymałości dla konkretnych kompozytów nie podajemy.

Zasada metody

Prostokątną próbkę kompozytu z włóknem jednokierunkowym — typu A wyciętą wzdłuż włókien albo typu B w poprzek, z końcami wzmocnionymi nakładkami — rozciąga się w maszynie wytrzymałościowej według zasad ISO 527-1, rejestrując siłę i odkształcenie. Z krzywej naprężenie–odkształcenie wyznacza się wytrzymałość, odkształcenie przy wytrzymałości, moduł sprężystości (nachylenie między 0,05 % a 0,25 %) i — przy pomiarze odkształcenia poprzecznego — liczbę Poissona μ12 lub μ21.

Zastosowania

• Kompozyty o osnowie termoplastycznej i termoutwardzalnej, także prepregi, wzmocnione jednokierunkowo włóknem węglowym, szklanym, aramidowym lub podobnym (1)
• Włókna i rowingi ułożone jednokierunkowo, tkaniny i taśmy jednokierunkowe; próbki z płyt badawczych według ISO 1268 i z płaskich miejsc wyrobów gotowych (1, 6.2)
• Tworzywa sztuczne, kompozyty, wyroby z tworzyw i materiały elektrotechniczne — pozycje w zakresach akredytacji 5 laboratoriów w PCA

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 527-5:2022-06

Tytuł (PL)

Tworzywa sztuczne — Oznaczanie właściwości przy rozciąganiu — Część 5: Warunki badania kompozytów tworzywowych wzmocnionych jednokierunkowo włóknem

Title (EN)

Plastics — Determination of tensile properties — Part 5: Test conditions for unidirectional fibre-reinforced plastic composites

Procedura krok po kroku

1. Płyta i próbki

   Płyta według ISO 1268 lub ustalonej procedury; wycięcie próbek typu A lub B, oś w granicach 0,5° od włókien (6.2). PN-EN ISO 527-5:2022-06 bez adnotacji o wycofaniu (03.10.2026).

2. Nakładki

   Najpierw próby bez nakładek klejonych; jeśli prawie wszystkie próbki pękają w szczękach — nakładki klejone według załącznika C (6.1.1, 6.2.3).

3. Pomiar i sprawdzenie

   Wymiary mikrometrem 0,01 mm, znaczniki i kontrola próbek według ISO 527-1 (5, 6.3, 6.4).

4. Rozciąganie

   Mocowanie bez poślizgu i bez zgniatania, rejestracja siły i odkształcenia; przebieg według rozdziału 9 (nieczytany).

5. Wynik

   Wytrzymałość, odkształcenie, moduł z przedziału 0,05–0,25 %, liczba Poissona; obliczenia i sprawozdanie według rozdziałów 10–12 (nieczytane).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Kruche pękanie kompozytu pod obciążeniem — odłamki i włókna; osłony i środki ochrony oczu
• Cięcie i szlifowanie kompozytów — pył z włókien; odciąg i ochrona dróg oddechowych

Najczęstsze pytania