🔩 Właściwości przy zginaniu tworzyw sztucznych sztywnych i półsztywnych — zginanie trójpunktowe belki swobodnie podpartej, metoda A (1 %/min) i B, wytrzymałość na zginanie i moduł przy zginaniu; PN-EN ISO 178:2019-06

Materiały i NDT PN-EN ISO 178:

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-EN ISO 178:2019-06 (wersja angielska), w całości (z odsyłaczami bibliograficznymi w nawiasach kwadratowych, jak na karcie): „W niniejszym dokumencie określono metodę oznaczania, w określonych warunkach, właściwości sztywnych i półsztywnych tworzyw sztucznych przy zginaniu. Określono wymagania dotyczące zalecanej kształtki do badań ale podano również parametry alternatywnej kształtki do badań, którą stosuje się gdy jest to uzasadnione. Podano zakres prędkości badania. Metoda jest stosowana do badania właściwości przy zginaniu kształtek do badań i oznaczania wytrzymałości na zginanie, modułu zginającego i innych aspektów zależności naprężenie/odkształcenie przy zginaniu w określonych warunkach. Odnosi się to do swobodnie podpartej belki, obciążonej w połowie rozpiętości (zginanie trójpunktowe). Metodę stosuje się do badania następujących materiałów: - tworzyw termoplastycznych przeznaczonych do prasowania, wtrysku i wytłaczania, w tym kompozycji napełnionych i wzmocnionych; sztywnych płyty termoutwardzalnych; - tworzyw termoutwardzalnych, w tym kompozycji napełnionych i wzmocnionych; płyt termoutwardzalnych; Zgodnie z ISO 10350-1 [5] i ISO 10350-2 [6], ta norma międzynarodowa ma zastosowanie do materiałów wzmocnionych włóknami o długości, przed zastosowaniem, nie większej niż 7,5 mm. Dla materiałów wzmocnionych długimi włóknami (laminatów), gdy długość włókna przekracza 7,5 mm, ma zastosowanie ISO 14125 [7]. Metody zwykle nie stosuje się do sztywnych materiałów komórkowych lub struktur wielowarstwowych (sandwiczowych) zawierających materiały komórkowe. W takich przypadkach ma zastosowanie norma ISO 1209-1 [3] i/lub ISO 1209-2 [4]. UWAGA 1 W przypadku niektórych rodzajów tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem stosuje się czteropunktowe badanie zginania. Jest to opisane w ISO 14125. W metodzie wykorzystuje się kształtki do badań formowane do określonych wymiarów, wycinane mechanicznie z środkowej części uniwersalnej kształtki do badań (patrz ISO 20753), lub przygotowywane przez obróbkę mechaniczną z wyrobów gotowych, lub półproduktów takich jak wypraski, laminaty oraz płyty wytłaczane i wylewane. W metodzie podano zalecane wymiary kształtek do badań. Badania wykonane na kształtkach różniących się wymiarami, lub przygotowywanych w odmiennych warunkach, mogą dawać nieporównywalne wyniki. Inne czynniki, takie jak prędkość badania i kondycjonowanie kształtek, mogą również wpływać na wyniki. UWAGA 2 Szczególnie dla polimerów semikrystalicznych formowanych metodą wtrysku, grubość zorientowanej warstwy skórki, która zależy od warunków przetwarzania, również wpływa na właściwości przy zginaniu. Metoda nie jest odpowiednia do określania parametrów projektowych, ale może być stosowana w badaniach materiałów i w kontroli jakości.” Przy pierwszej grupie materiałów karta mówi o „sztywnych płyty termoutwardzalnych”, a tekst ISO 178:2019 w tym miejscu — o sztywnych płytach termoplastycznych („rigid thermoplastics sheets”). Treść metody czytamy we fragmencie próbnym ISO 178:2019 (szóste wydanie, 2019-04) od okładki do punktu 5.4.3 (pomiar ugięcia) ze spisem treści; rozdziałów 6–11 (kształtki, kondycjonowanie, przebieg, obliczenia, precyzja, sprawozdanie) i załączników A–D nie mamy.

WEDŁUG TEKSTU ISO 178:2019 (przedmowa, rozdziały 1–5.4.3). Normę przygotował ISO/TC 61 „Tworzywa sztuczne”, SC 2 „Właściwości mechaniczne”; szóste wydanie zastąpiło ISO 178:2010 i włączyło zmianę ISO 178:2010/Amd.1:2013; zmiany: wymagania wzorcowania zróżnicowane według typu badania, wprowadzenie ugięciomierzy, przywrócenie korekcji podatności maszyny i nowy załącznik D (moduł przy rozciąganiu a przy zginaniu). Zakres (1): tworzywa sztywne i półsztywne — termoplasty do formowania, wytłaczania i odlewania (także napełniane i wzmocnione), sztywne płyty termoplastyczne, tłoczywa i płyty termoutwardzalne; kompozyty z włóknem o długości do 7,5 mm przed przetworzeniem; dla laminatów z włóknem dłuższym — ISO 14125; zwykle nie dla sztywnych tworzyw komórkowych i przekładek z rdzeniem komórkowym (ISO 1209-1, ISO 1209-2); kształtki formowane na wymiar, wycinane ze środka uniwersalnej kształtki (ISO 20753) albo z wyrobów; wyniki z kształtek o innych wymiarach albo inaczej przygotowanych mogą być nieporównywalne; metoda nie służy do wyznaczania parametrów projektowych. Definicje (3): umowne ugięcie sC = 1,5 grubości kształtki (przy rozstawie L = 16h odpowiada odkształceniu 3,5 %); moduł przy zginaniu Ef = (σf2 − σf1)/(εf2 − εf1) przy εf1 = 0,000 5 i εf2 = 0,002 5 — tylko przybliżenie modułu Younga; tworzywo sztywne — moduł powyżej 700 MPa, półsztywne — 70–700 MPa. Zasada (4): kształtkę ugina się ze stałą prędkością do pęknięcia zewnętrznej powierzchni albo do odkształcenia 5 %, zależnie od tego, co nastąpi pierwsze; metoda A — 1 %/min przez całe badanie; metoda B — 1 %/min przy wyznaczaniu modułu, potem 5 %/min albo 50 %/min zależnie od ciągliwości; przy zachowaniu nieliniowym wyniki są tylko nominalne. Maszyna (5): zgodna z ISO 7500-1 i ISO 9513; prędkości z tablicy 1 — 1, 2, 5 i 10 mm/min (± 20 %) oraz 20–500 mm/min (± 10 %), 1 mm/min dla kształtek o grubości 1–3,5 mm; promień noża R1 = 5,0 ± 0,2 mm, promień podpór R2 = 2,0 ± 0,2 mm przy grubości do 3 mm i 5,0 ± 0,2 mm powyżej; równoległość ± 0,2 mm. Typy badań (tablica 2): I — tylko naprężenie i wytrzymałość; II — także odkształcenia powyżej 1 %; III — powtarzalny moduł (przesuw trawersy z korekcją podatności, ISO 9513 klasa 2); IV — moduł prawdziwy i precyzyjny (ugięciomierz, ISO 9513 klasa 1), potrzebny przy porównaniach międzylaboratoryjnych; siła — ISO 7500-1 klasa 1. Moduł z nieskorygowanego przesuwu trawersy „nie nadaje się”; przy typie IV ugięcie mierzy się z dokładnością 1 % (± 3,4 µm przy L = 64 mm i h = 4,0 mm), przy typie III — 2 % (± 6,8 µm).

STATUS (stan kart PKN na 08.10.2026). Karta PN-EN ISO 178:2019-06 (wersja angielska) bez etykiety wycofania: tytuł „Tworzywa sztuczne -- Oznaczanie właściwości przy zginaniu”, publikacja 13-06-2019, 36 stron, grupa cenowa R, Sektor Chemii, KT 141 Tworzyw Sztucznych, „Wprowadza: EN ISO 178:2019 [IDT], ISO 178:2019 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN ISO 178:2011 – wersja angielska, PN-EN ISO 178:2011/A1:2013-06 – wersja angielska, PN-EN ISO 178:2011 – wersja niemiecka”, ICS 83.080.01. Karta PN-EN ISO 178:2011 (wersja angielska): „Wycofana i zastąpiona przez PN-EN ISO 178:2019-06”, publikacja 27-01-2011, wycofanie 13-06-2019, wprowadzała EN ISO 178:2010 i ISO 178:2010, zastąpiła PN-EN ISO 178:2006 (wersja polska). Karta zmiany PN-EN ISO 178:2011/A1:2013-06 (wersja angielska): „Wycofany i zastąpiony przez PN-EN ISO 178:2019-06”, publikacja 26-06-2013, wycofanie 13-06-2019, wprowadzała ISO 178:2010/Amd 1:2013; zakres zmiany, w całości: „Zmieniono treść punktów 5.5.1.1. i 5.5.1.2 opisujących, odpowiednio, sposób pomiaru grubości i szerokości kształtki do badań. Zmieniono rysunek 5 ilustrujący sposób wyznaczania wymiarów kształtki do badań”. Aktualne wydanie ma tylko wersję angielską; wersję polską miało wydanie 2006.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji i aktualne dokumenty PCA, odczyt 08.10.2026). Numer 178 stoi w 12 rekordach u 11 laboratoriów; w aktualnych dokumentach PCA (wydania od 16.07.2025 do 06.10.2026) — w 12 pozycjach u tych samych laboratoriów (AB 163 ma dwie: wytrzymałość i moduł); żadna pozycja nie jest zawieszona. Postaci: „PN-EN ISO 178:2019-06” — AB 001, AB 005 (obok PN-EN ISO 14125), AB 067, AB 163 (obok PN-EN ISO 14125); w jednej pozycji wydanie 2019-06 i wydanie 2011 ze zmianą A1:2013-06 — AB 044 (z EN ISO 178 i ISO 178 obu wydań), AB 1340 i AB 1640 (u AB 1640 „wytrzymałość na zginanie” przy 2011/A1, „moduł sprężystości” przy 2019-06); tylko wydanie 2011 ze zmianą A1 — AB 1376 i AB 1808 (u AB 1808 „Metoda A”, obok PN-EN ISO 11296-4:2011 załącznik B); bez roku — AB 023 („Metoda: A”) i AB 128. Zakładka „Laboratoria” szuka zapisów zaczynających się od wpisanego hasła; hasło tego wpisu „PN-EN ISO 178:” (z dwukropkiem) pokazuje 9 laboratoriów — bez AB 023 i AB 128, które zapisują numer bez roku. Bez dwukropka hasło pokazałoby 58 laboratoriów, w większości z normami o numerach zaczynających się od 178 (PN-EN ISO 17852, PN-EN ISO 17892-1…-12 i inne).

CO BADAJĄ LABORATORIA (dokumenty PCA). Wytrzymałość na zginanie, naprężenie zginające, moduł sprężystości przy zginaniu, strzałka ugięcia (AB 001), odkształcenie przy maksymalnym naprężeniu (AB 128); próba zginania. Przedmiot: tworzywa sztuczne i wyroby z tworzyw, kompozyty polimerowe (AB 005), rury i kształtki z tworzyw (AB 163), materiały izolacyjne stałe (AB 044), materiały i wyroby elektrotechniczne (AB 067 — w jednej pozycji z kilkoma normami, zginanie do 10 kN). Zakresy siły: do 2,5 kN (AB 1376), do 25 kN (AB 1640), do 30 kN (AB 128), do 50 kN (AB 023, AB 1808), do 100 kN (AB 163), do 300 kN (AB 005), do 1000 kN (AB 1340).

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Pierwsze — moduł z przesuwu trawersy: według 5.4.1 nieskorygowany przesuw trawersy nie nadaje się do wyznaczania modułu, bo obejmuje podatność maszyny (luzy i odkształcenia uchwytów, toru obciążenia i głowicy siłowej); powtarzalny moduł wymaga korekcji podatności albo — co norma stawia wyżej — ugięciomierza. Drugie — typ badania: do porównań między laboratoriami potrzebny jest typ IV (ugięciomierz, ISO 9513 klasa 1); typ III wystarcza tylko do śledzenia własnych wyników w czasie. Trzecie — wydanie: wydanie 2011 ze zmianą A1:2013 (AB 1376, AB 1808, część pozycji AB 044, AB 1340, AB 1640) nie ma wymagań wzorcowania według typu badania wprowadzonych w 2019 r. Czwarte — wymiary kształtki: wyniki z kształtek innych niż 80 mm × 10 mm × 4 mm albo wyciętych z wyrobów mogą być nieporównywalne (1); przy wtryskiwanych tworzywach półkrystalicznych wynik zależy też od grubości zorientowanej warstwy przypowierzchniowej. Piąte — materiał spoza zakresu: laminaty z włóknem dłuższym niż 7,5 mm bada się według ISO 14125 (opisanej w osobnym wpisie tej bazy), a sztywne tworzywa komórkowe — według ISO 1209.

CZEGO NIE PODAJEMY. Nie mamy rozdziałów 6–11 — nie podajemy liczby kształtek, kondycjonowania, rozstawu podpór dla innych kształtek, sposobu wyznaczania prędkości, wzorów na naprężenie, odkształcenie i moduł, precyzji ani zawartości sprawozdania; nie znamy procedury korekcji podatności (załącznik C).

Zasada metody

Kształtkę o przekroju prostokątnym (preferowana 80 mm × 10 mm × 4 mm, rozstaw podpór 16 grubości) ugina się w środku rozstawu nożem o promieniu 5 mm ze stałą prędkością — w metodzie A 1 %/min, w metodzie B 1 %/min do modułu, potem 5 lub 50 %/min — do pęknięcia albo do odkształcenia 5 %, mierząc siłę i ugięcie; z wykresu oblicza się wytrzymałość na zginanie, naprężenie przy umownym ugięciu 1,5h i moduł przy zginaniu między odkształceniami 0,000 5 i 0,002 5 (ISO 178:2019, rozdziały 3 i 4).

Zastosowania

• Tworzywa sztywne i półsztywne (termoplasty, duroplasty, płyty, także napełniane i wzmocnione włóknem do 7,5 mm) — wytrzymałość i moduł przy zginaniu; 11 laboratoriów w zakresach PCA
• Kontrola jakości i porównanie materiałów (nie parametry projektowe)
• Materiały izolacyjne stałe, rury i kształtki z tworzyw, kompozyty polimerowe — według zakresów laboratoriów

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 178:2019-06 (wersja angielska; wprowadza EN ISO 178:2019 [IDT] i ISO 178:2019 [IDT])

Tytuł (PL)

Tworzywa sztuczne — Oznaczanie właściwości przy zginaniu

Title (EN)

Plastics — Determination of flexural properties

Procedura krok po kroku

1. Kształtki

   Kształtki preferowane 80 × 10 × 4 mm, formowane (ISO 293, ISO 294-1, ISO 295, ISO 10724-1) albo wycinane (ISO 2818, ISO 20753); kondycjonowanie według rozdziału 7 — NIE PODAJEMY.

2. Ustawienie

   Rozstaw podpór 16 grubości, promienie R1 i R2 według grubości; typ badania (I–IV) dobrany do potrzebnych wyników (tablica 2).

3. Zginanie

   Metoda A: 1 %/min do pęknięcia albo 5 %; metoda B: 1 %/min do modułu, potem 5 albo 50 %/min; rejestrować siłę i ugięcie (ugięciomierzem albo trawersą z korekcją podatności).

4. Wynik

   Wytrzymałość na zginanie, naprężenie przy sC, moduł między 0,000 5 i 0,002 5; wzorów (rozdział 9) NIE PODAJEMY. PN-EN ISO 178:2019-06 aktualna (stan kart PKN na 08.10.2026).

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Kruche tworzywa pękają z odpryskami — osłona strefy badania według instrukcji maszyny
• UWAGA MERYTORYCZNA: modułu nie wyznacza się z nieskorygowanego przesuwu trawersy; do porównań międzylaboratoryjnych potrzebny ugięciomierz (typ IV)

Najczęstsze pytania