🔩 Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie, modułu sprężystości, liczb Poissona i zależności naprężenie–odkształcenie kompozytów termoutwardzalnych i termoplastycznych wzmocnionych włóknem szklanym, węglowym, aramidowym lub podobnym (maty, tkaniny, rowingi, cięte pasma, prepregi, symetryczne laminaty wielokierunkowe) — według zasad ISO 527-1, próbki typu 1B, 2 (prostokątna bez nakładek), 3 (z naklejonymi nakładkami) albo 4 (zwężana bez nakładek), grubość 2–10 mm, mikrometr 0,01 mm, ekstensometr o bazie 25 mm dla typu 4, PN-EN ISO 527-4

Materiały i NDT PN-EN ISO 527-4

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-EN ISO 527-4:2023-10 (wersja angielska; zakres po polsku na karcie), w całości: „W niniejszym dokumencie podano warunki oznaczania właściwości przy rozciąganiu izotropowych i ortotropowych kompozytów tworzywowych wzmocnionych włóknem w oparciu o ogólne zasady podane w ISO 527-1. UWAGA 1 Jednokierunkowo wzmocnione materiały obejmuje ISO 527-5. Metody są stosowane do badania zachowania się próbek przy rozciąganiu i do oznaczania wytrzymałości na rozciąganie, modułu sprężystości, współczynników Poissona i innych właściwości wynikających z zależności naprężenie/ odkształcenie w określonych warunkach. Metoda badania jest odpowiednia do stosowania w przypadku niżej wymienionych materiałów: – kompozytów termoutwardzalnych i termoplastycznych wzmocnionych włóknami, w tym wzmocnieniami nie jednokierunkowymi takimi jak maty, tkaniny, tkane rowingi, cięte pasma, kombinacje takich wzmocnień, hybrydy, rowingi, krótkie lub zmielone włókna lub materiały wstępnie impregnowane (prepregi); UWAGA 2 Próbki formowane wtryskowo obejmuje ISO 527-2. – kombinacji powyższych z wzmocnieniami jednokierunkowymi i wielokierunkowymi, złożonymi z jednokierunkowych warstw, pod warunkiem, że takie laminaty są symetryczne; UWAGA 3 Materiały wzmocnione całkowicie lub głównie wzmocnieniami jednokierunkowymi obejmuje ISO 527-5. – wyrobów gotowych wykonanych z tych materiałów. Powlekane włókna wzmacniające zawierają włókna szklane, węglowe, aramidowe i inne podobne.” (Ostatnie zdanie stoi tak na karcie; tekst ISO mówi: włókna wzmacniające objęte normą to włókna szklane, węglowe, aramidowe i podobne.) Tekst normy czytamy w próbce ISO 527-4:2023 od okładki do punktu 6.1 (strona 6); wymiarów próbek (rysunki 3–5), przygotowania, liczby próbek, prędkości badania, obliczeń, sprawozdania i załączników A–E nie mamy.

WEDŁUG TEKSTU ISO 527-4:2023 (przedmowa, wprowadzenie, rozdziały 1–6.1). Normę przygotował ISO/TC 61/SC 13 (kompozyty i włókna wzmacniające) razem z CEN/TC 249 (porozumienie wiedeńskie). Wydanie trzecie zastępuje drugie (2021) i jest drobną rewizją: uaktualniono symbole na rysunkach 1 i 5, w tablicy B.2 i w załączniku E (wielkie litery na małe) oraz dodano pozycję bibliografii. Wprowadzenie: dokument wprowadza nowy typ próbki — typ 4, zwężany, do stosowania bez nakładek, opracowany z powodu trudności z klejeniem nakładek, zwłaszcza przy osnowie termoplastycznej; dodano też wskazówki dotyczące chwytania, w tym konstrukcji powierzchni szczęk. Zakres (rozdział 1, jak na karcie). Powołania: ISO 527-1:2019 (zasady ogólne), ISO 1268 (wytwarzanie płyt), ISO 2818 (przygotowanie próbek przez obróbkę), ISO 16012 (pomiar wymiarów). Definicje (rozdział 3, według ISO 527-1:2019): baza pomiarowa L0 (podane w częściach ISO 527 wartości to największa właściwa baza), grubość h i szerokość b przekroju części środkowej, prędkość badania v (prędkość rozsuwania szczęk), naprężenie σ (σ1 dla próbek w kierunku „1”, σ2 w kierunku „2”), wytrzymałość σm, odkształcenie ε, odkształcenie przy wytrzymałości εm, moduł Et — nachylenie krzywej σ(ε) w przedziale ε1 = 0,05 % do ε2 = 0,25 % (jako moduł cięciwowy albo nachylenie prostej regresji; nie dotyczy folii), liczba Poissona μ (dodatnia), osie próbki 1, 2, 3 (kierunek „1” — 0° lub wzdłużny, związany ze strukturą materiału lub procesem; „2” — 90°, poprzeczny; „3” — przez grubość), położenie zniszczenia uF w części zwężanej próbki typu 4. Zasada (rozdział 4): według ISO 527-1. Aparatura (rozdział 5): według ISO 527-1:2019 rozdział 5, z wyjątkami: mikrometr (ISO 16012:2015, 5.5) z odczytem 0,01 mm lub lepszym, z kulistym kowadełkiem na powierzchniach nieregularnych i płaskim na płaskich gładkich (np. obrabianych); przy próbkach typu 4 ekstensometr o bazie 25 mm (ISO 527-1:2019, 5.1.5); zaleca się sprawdzenie współosiowości próbki i układu obciążającego według załącznika A. Próbki (6.1): cztery typy — 1B (rysunek 3), 2 i 3 (rysunek 4), 4 (rysunek 5); typ 1B — do termoplastów wzmocnionych włóknem, także do termoutwardzalnych, jeśli pękają w bazie pomiarowej, ale nie do materiałów wielokierunkowych wzmocnionych włóknem ciągłym; typ 2 — prostokątny bez nakładek, typ 3 — prostokątny z naklejonymi nakładkami (próbki z nieprzyklejonymi nakładkami traktuje się jako typ 2), do termoutwardzalnych i termoplastów; preferowana szerokość typów 2 i 3 to 25 mm, a 50 mm lub więcej, gdy wytrzymałość jest mała ze względu na rodzaj wzmocnienia; typ 4 — zwężany bez nakładek, do kompozytów wzmocnionych włóknem, zwłaszcza termoplastów wielokierunkowych z włóknem ciągłym (załącznik B); grubość typów 2, 3 i 4 — od 2 mm do 10 mm; najpierw bada się bez nakładek (typ 2 albo 4), a jeśli to się nie udaje — prawie wszystkie próbki pękają w szczękach — stosuje się naklejone nakładki (typ 3); załącznik C — nakładki nieprzyklejone i chwytanie bez nakładek drobnymi szczękami przy kontrolowanej sile docisku; uwaga: kompozyty z włóknem ciągłym mają duże siły zrywające i przy grubości ponad 4 mm może być potrzebna dłuższa długość chwytu; zalecana grubość dla kompozytów z włóknem ciągłym — 2 mm; dla materiałów prasowanych grubość między główkami w żadnym punkcie nie odbiega od średniej o więcej niż 2 %; tu kończy się przeczytany fragment.

STATUS (stan kart na 02.10.2026). Karta PN-EN ISO 527-4:2023-10 (wersja angielska, publikacja 05-10-2023, 42 strony, grupa cenowa S) nie ma nagłówka „Wycofana”: Sektor Chemii, KT 168 Wyrobów z Tworzyw Sztucznych, ICS 83.120, „Wprowadza: EN ISO 527-4:2023 [IDT], ISO 527-4:2023 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN ISO 527-4:2022-06 – wersja angielska”. PN-EN ISO 527-4:2022-06 (wersja angielska, publikacja 06-06-2022, 40 stron; wprowadzała EN ISO 527-4:2021 i ISO 527-4:2021, zastępowała PN-EN ISO 527-4:2000) — „Data wycofania: 05-10-2023”, zastąpiona przez PN-EN ISO 527-4:2023-10. Wyszukiwarka PKN pod hasłem „PN-EN ISO 527-4” (02.10.2026) pokazuje też PN-EN ISO 527-4:2000 (wersja polska).

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 02.10.2026). Numer 527-4 stoi w 8 rekordach u 7 laboratoriów: AB 001, AB 005, AB 067, AB 154, AB 163, AB 1490, AB 1552. W aktualnych zakresach na stronach PCA (odczyt 02.10.2026, wydania od 17.12.2025 do 01.09.2026) numer stoi u wszystkich 7: „PN-EN ISO 527-4:2023-10” u AB 001, AB 005, AB 067, AB 154 i AB 163 (dwie pozycje: wytrzymałość i moduł); AB 1552 wymienia wycofane „2022-06” obok „2023-10”; AB 1490 — bez roku, obok ASTM D3039/D3039M i ASTM D5766/D5766M. Prawie zawsze w jednej komórce z PN-EN ISO 527-1, -2, -3 i -5. Żaden wiersz nie jest złożony pogrubioną kursywą. Zakładka „Laboratoria” szuka zapisów ZACZYNAJĄCYCH SIĘ od „PN-EN ISO 527-4” i pokazuje 5 laboratoriów (AB 001, AB 067, AB 154, AB 163, AB 1552); u AB 005 i AB 1490 zapisy w bazie zaczynają się od „PN-EN ISO 527-1”, więc tej zakładce nie wychodzą — sprawdzone zapytaniem zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 02.10.2026.

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). Tworzywa sztuczne i kompozyty polimerowe, wyroby z tworzyw i gumy — u AB 154 wprost „izotropowe i ortotropowe kompozyty tworzywowe wzmacniane włóknem (maty, tkaniny, tkane rowingi, cięte…)”; cechy — wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie względne przy zerwaniu, moduł sprężystości, granica plastyczności (AB 001, AB 005, AB 067, AB 154, AB 163), „moduł Younga, współczynnik Poissona” w zakresie temperatur od −55 °C do +149 °C i sił do 200 kN (AB 1490), „wytrzymałość na rozciąganie, odkształcenie nominalne” (AB 1552); zakresy sił 100–400 kN.

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy części normy: materiały całkowicie lub głównie jednokierunkowe bada się według ISO 527-5, wypraski wtryskowe — według ISO 527-2; część 4 dotyczy wzmocnień niejednokierunkowych i symetrycznych laminatów. Przy typie próbki: typ 1B nie nadaje się do wielokierunkowych materiałów z włóknem ciągłym; gdy prawie wszystkie próbki pękają w szczękach, badanie bez nakładek uznaje się za nieudane i przechodzi na typ 3. Przy module: liczy się go w wąskim przedziale odkształceń 0,05–0,25 % (cięciwa albo regresja) — trzeba podać, którą metodą; dla typu 4 baza ekstensometru wynosi 25 mm. Przy kierunku: naprężenia σ1 i σ2 odnoszą się do kierunków „1” (0°) i „2” (90°) — wynik kompozytu ortotropowego trzeba przypisać kierunkowi. Przy wymiarach: mikrometr z odczytem 0,01 mm; grubość prasowanych próbek nie może odbiegać od średniej o ponad 2 %. Przy wydaniu: wydanie 2023 różni się od 2021 tylko symbolami i bibliografią (AB 1552 wymienia oba); wprowadzenie normy przedstawia próbkę typu 4 i wskazówki chwytania jako nowe, więc PN-EN ISO 527-4:2000 (wersja polska), wciąż widoczna w wyszukiwarce PKN, nie jest jej odpowiednikiem.

CZEGO NIE PODAJEMY. Nie mamy wymiarów próbek (rysunki 3–5), liczby próbek, prędkości badania, sposobu obliczeń, sprawozdania ani załączników A–E — nie podajemy więc długości, szerokości części zwężanej typu 4, prędkości rozciągania ani wzorów.

Zasada metody

Próbkę kompozytu (typ 1B, 2, 3 albo 4) rozciąga się w maszynie wytrzymałościowej według zasad ISO 527-1, rejestrując siłę i odkształcenie ekstensometrem; z krzywej naprężenie–odkształcenie wyznacza się wytrzymałość, moduł (0,05–0,25 %) i liczby Poissona dla kierunków materiału.

Zastosowania

• Kompozyty polimerowe wzmocnione włóknem szklanym, węglowym i aramidowym — 7 laboratoriów w zakresach PCA
• Laminaty z mat, tkanin i prepregów, termoplasty z włóknem ciągłym (próbka typu 4)
• Wyroby gotowe z kompozytów (wycinanie próbek według ISO 2818)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 527-4:2023-10 (wersja angielska; EN ISO 527-4:2023 IDT, ISO 527-4:2023 IDT)

Tytuł (PL)

Tworzywa sztuczne — Oznaczanie właściwości przy rozciąganiu — Część 4: Warunki badania kompozytów tworzywowych izotropowych i ortotropowych wzmocnionych włóknem

Title (EN)

Plastics — Determination of tensile properties — Part 4: Test conditions for isotropic and orthotropic fibre-reinforced plastic composites

Procedura krok po kroku

1. Dobór typu próbki

   Typ 2 albo 4 (bez nakładek); typ 1B tylko dla termoplastów (nie dla wielokierunkowych z włóknem ciągłym). PN-EN ISO 527-4:2023-10 aktualna (stan kart na 02.10.2026).

2. Przygotowanie

   Płyty według ISO 1268, wycinanie według ISO 2818 w kierunkach „1” i „2”; grubość 2–10 mm, pomiar mikrometrem 0,01 mm.

3. Ustawienie

   Próbka współosiowo w szczękach (sprawdzenie według załącznika A), ekstensometr (dla typu 4 baza 25 mm).

4. Rozciąganie

   Według ISO 527-1; gdy prawie wszystkie próbki pękają w szczękach — powtórzenie na próbkach typu 3 z naklejonymi nakładkami.

5. Wyniki

   Wytrzymałość σm, odkształcenie εm, moduł Et (0,05–0,25 %), liczby Poissona μ — osobno dla kierunków materiału; dla typu 4 położenie zniszczenia uF.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Przeczytany fragment normy nie zawiera ostrzeżeń bhp; kompozyty z włóknem ciągłym pękają gwałtownie przy dużych siłach — osłony maszyny, okulary; pył z obróbki kompozytów (włókna szklane, węglowe) — odciąg i maski
• UWAGA MERYTORYCZNA: część 4 nie dotyczy materiałów jednokierunkowych (ISO 527-5) ani wyprasek wtryskowych (ISO 527-2); moduł liczy się w przedziale 0,05–0,25 %

Najczęstsze pytania