ISO 604:2002
(Main)Plastics — Determination of compressive properties
Plastics — Determination of compressive properties
This International Standard specifies a method for determining the compressive properties of plastics under defined conditions. A standard test specimen is defined but its length may be adjusted to prevent buckling under load from affecting the results. A range of test speeds is included. The method is used to investigate the compressive behaviour of the test specimens and for determining the compressive strength, compressive modulus and other aspects of the compressive stress/strain relationship under the conditions defined. The method applies to the following range of materials: rigid and semi-rigid [1] thermoplastic moulding and extrusion materials, including compounds filled and reinforced by e.g. short fibres, small rods, plates or granules in addition to unfilled types; rigid and semi-rigid thermoplastic sheet; rigid and semi-rigid thermoset moulding materials, including filled and reinforced compounds; rigid and semirigid thermoset sheet; thermotropic liquid-crystal polymers. In agreement with ISO 10350-1 and ISO 10350-2, this International Standard applies to fibre-reinforced compounds with fibre lengths u 7,5 mm prior to processing. The method is not normally suitable for use with materials reinforced by textile fibres (see references [2] and [5]), fibre-reinforced plastic composites and laminates (see [5]), rigid cellular materials (see [3]) or sandwich structures containing cellular material or rubber (see [4]). The method is performed using specimens which may be moulded to the chosen dimensions, machined from the central portion of a standard multipurpose test specimen (see ISO 3167) or machined from finished or semifinished products such as mouldings or extruded or cast sheet. The method specifies preferred dimensions for the test specimen. Tests which are carried out on specimens of different dimensions, or on specimens which are prepared under different conditions, may produce results which are not comparable. Other factors, such as the test speed and the conditioning of the specimens, can also influence the results. Consequently, when comparable data are required, these factors must be carefully controlled and recorded.
Plastiques — Détermination des propriétés en compression
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination des propriétés en compression des plastiques dans des conditions définies. Une éprouvette normalisée est décrite et sa longueur est ajustée afin d'éviter un flambage sous charge pouvant affecter les résultats. Une gamme de vitesses d'essais est incluse. La méthode est utilisée pour l'étude du comportement en compression des éprouvettes et pour la détermination de la résistance à la compression, du module en compression et d'autres aspects des relations entre la contrainte et la déformation en compression dans les conditions définies. La méthode est applicable à la gammes de matériaux suivants: matériaux thermoplastiques rigides et semi-rigides [1] pour moulage et extrusion, y compris les compositions chargées et renforcées, par exemple, de fibres courtes, fins bâtonnets, plaquettes et granulés, en plus des types non chargés; feuilles thermoplastiques rigides et semi-rigides; matériaux thermodurcissables rigides et semi-rigides pour moulage, y compris les compositions chargées et renforcées; feuilles thermodurcissables rigides et semi-rigides; polymères de cristaux liquides thermotropes. En accord avec l'ISO 10350-1 et l'ISO 10350-2, cette Norme internationale s'applique aux compositions renforcées avec des fibres dont les longueurs avant mise en oeuvre sont inférieures ou égales à 7,5 mm. La méthode ne convient normalement pas à l'utilisation de matériaux renforcés par des fibres textiles (voir les références [2] et [5]), de composites plastiques renforcés par des fibres et de stratifiés (voir [5]), de matériaux alvéolaires rigides (voir [3]), de structures sandwiches contenant des matériaux alvéolaires et de caoutchouc (voir [4]). La méthode est appliquée en utilisant des éprouvettes qui sont soit moulées aux dimensions choisies, soit usinées à partir de la partie centrale de l'éprouvette à usages multiples normalisée (voir ISO 3167) ou usinées à partir de produits finis et semi-finis, tels que pièces moulées ou feuilles extrudées ou coulées. La méthode spécifie les dimensions recommandées pour les éprouvettes. Des essais réalisés avec des éprouvettes de dimensions différentes, ou préparées dans des conditions différentes, peuvent donner des résultats qui ne sont pas comparables. D'autres facteurs, tels que la vitesse d'essai et le conditionnement des éprouvettes peuvent également avoir une répercussion sur les résultats. En conséquence, lorsque des résultats comparables sont nécessaires, ces facteurs doivent être soigneusement contrôlés et enregistrés.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 604
Third edition
2002-03-01
Plastics — Determination of compressive
properties
Plastiques — Détermination des propriétés en compression
Reference number
©
ISO 2002
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ii © ISO 2002 – All rights reserved
Contents
Foreword.iv
1 Scope .1
2 Normative references.2
3 Terms and definitions .2
4 Principle.4
5 Apparatus .5
6 Test specimens.6
7 Number of test specimens.8
8 Conditioning of test specimens .8
9 Test procedure.9
10 Calculation and expression of results.11
11 Precision.13
12 Test report .13
Annex A (normative) Small test specimens .14
Annex B (informative) Limits of buckling .15
Annex C (normative) Compliance correction.17
Bibliography.18
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted
by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 604 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 2, Mechanical properties.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 604:1993), which has been technically revised.
a method of correcting for curvature at the beginning of the stress/strain curve is given (see 10.2.2);
a method of correcting for the compliance of the test machine is given (see annex C).
Annexes A and C form a normative part of this International Standard. Annex B is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 604:2002(E)
Plastics — Determination of compressive properties
1 Scope
This International Standard specifies a method for determining the compressive properties of plastics under defined
conditions. A standard test specimen is defined but its length may be adjusted to prevent buckling under load from
affecting the results. A range of test speeds is included.
The method is used to investigate the compressive behaviour of the test specimens and for determining the
compressive strength, compressive modulus and other aspects of the compressive stress/strain relationship under
the conditions defined.
The method applies to the following range of materials:
[1]
rigid and semi-rigid thermoplastic moulding and extrusion materials, including compounds filled and
reinforced by e.g. short fibres, small rods, plates or granules in addition to unfilled types; rigid and semi-rigid
thermoplastic sheet;
rigid and semi-rigid thermoset moulding materials, including filled and reinforced compounds; rigid and semi-
rigid thermoset sheet;
thermotropic liquid-crystal polymers.
In agreement with ISO 10350-1 and ISO 10350-2, this International Standard applies to fibre-reinforced
compounds with fibre lengths u 7,5 mm prior to processing.
The method is not normally suitable for use with materials reinforced by textile fibres (see references [2] and [5]),
fibre-reinforced plastic composites and laminates (see [5]), rigid cellular materials (see [3]) or sandwich structures
containing cellular material or rubber (see [4]).
The method is performed using specimens which may be moulded to the chosen dimensions, machined from the
central portion of a standard multipurpose test specimen (see ISO 3167) or machined from finished or semi-
finished products such as mouldings or extruded or cast sheet.
The method specifies preferred dimensions for the test specimen. Tests which are carried out on specimens of
different dimensions, or on specimens which are prepared under different conditions, may produce results which
are not comparable. Other factors, such as the test speed and the conditioning of the specimens, can also
influence the results. Consequently, when comparable data are required, these factors must be carefully controlled
and recorded.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 291:1997, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 293:1986, Plastics — Compression moulding test specimens of thermoplastic materials
ISO 294-1:1996, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 1: General
principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens
1)
ISO 295:— , Plastics — Compression moulding of test specimens of thermosetting materials
ISO 2602:1980, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval
ISO 2818:1994, Plastics — Preparation of test specimens by machining
2)
ISO 3167:— , Plastics — Multipurpose test specimens
3)
ISO 5893:— , Rubber and plastics test equipment — Tensile, flexural and compression types (constant rate of
traverse) — Specification
ISO 10724-1:1998, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermosetting powder moulding compounds
(PMCs) — Part 1: General principles and moulding of multipurpose test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply (see also Figure 1).
3.1
gauge length
L
initial distance between the gauge marks on the central part of the test specimen
NOTE It is expressed in millimetres (mm).
3.2
test speed
v
rate of approach of the plates of the test machine during the test
NOTE It is expressed in millimetres per minute (mm/min).
3.3
compressive stress
s
compressive load, per unit area of original cross-section, carried by the test specimen
NOTE 1 It is expressed in megapascals (MPa).
1) To be published. (Revision of ISO 295:1991)
2) To be published. (Revision of ISO 3167:1993)
3) To be published. (Revision of ISO 5893:1993)
2 © ISO 2002 – All rights reserved
NOTE 2 In compression tests, the stresses σ and strains ε are negative. The negative sign, however, is generally omitted. If
this generates confusion, e.g. in comparing tensile and compressive properties, the negative sign may be added for the latter.
This is unnecessary for the nominal compressive strain ε .
c
3.3.1
compressive stress at yield
σ
y
first stress at which an increase in strain (see 3.4) occurs without an increase in stress (see Figure 1, curve a, and
note 2 to 3.3)
NOTE 1 It is expressed in megapascals (MPa).
NOTE 2 It may be less than the maximum attainable stress.
3.3.2
compressive strength
σ
M
maximum compressive stress sustained by the test specimen during a compressive test (see Figure 1 and note 2
to 3.3)
NOTE It is expressed in megapascals (MPa).
3.3.3
compressive stress at break (rupture)
σ
B
compressive stress at break of the test specimen (see Figure 1 and note 2 to 3.3)
NOTE It is expressed in megapascals (MPa).
3.3.4
compressive stress at x % strain
σ
x
stress at which the strain reaches a specified value x % (see 3.5)
NOTE 1 It is expressed in megapascals (MPa).
NOTE 2 The compressive stress at x % strain may be measured, e.g., if the stress/strain curve does not exhibit a yield point
(see Figure 1, curve b, and note 2 to 3.3). In this case, x is taken from the relevant product standard or agreed upon by the
interested parties. In any case, x will have to be lower than the strain at compressive strength.
3.4
compressive strain
ε
decrease in length per unit original gauge length L [see 10.2, equation (6), and note 2 to 3.3]
NOTE It is expressed as a dimensionless ratio or percentage (%).
3.5
nominal compressive strain
ε
c
decrease in length per unit original length L of the test specimen [see 10.2, equation (8)]
NOTE It is expressed as a dimensionless ratio or percentage (%).
3.5.1
nominal compressive yield strain
ε
cy
strain corresponding to the compressive stress at yield σ (see 3.3.1)
y
NOTE It is expressed as a dimensionless ratio or percentage (%).
3.5.2
nominal compressive strain at compressive strength
ε
cM
strain corresponding to the compressive strength σ (see 3.3.2)
M
NOTE It is expressed as a dimensionless ratio or percentage (%).
3.5.3
nominal compressive strain at break
ε
cB
strain at break of the test specimen
NOTE It is expressed as a dimensionless ratio or percentage (%).
3.6
compressive modulus
E
c
ratio of the stress difference (σ – σ ) to the corresponding strain difference values (ε = 0,002 5 minus
2 1 2
ε = 0,000 5) [see 10.3, equation (9)]
NOTE 1 It is expressed in megapascals (MPa).
NOTE 2 The compression modulus is calculated on the basis of the compressive strain ε only (see 3.4).
NOTE 3 With computer-aided equipment, the determination of the modulus E using two distinct stress/strain points may be
c
replaced by a linear regression procedure applied to the part of the curve between these points.
4 Principle
The test specimen is compressed along its major axis at constant speed until the specimen fractures or until the
load or the decrease in length reaches a predetermined value. The load sustained by the specimen is measured
during this procedure.
Figure 1 — Typical stress/strain curves
4 © ISO 2002 – All rights reserved
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...
NORME ISO
INTERNATIONALE 604
Troisième édition
2002-03-01
Plastiques — Détermination des propriétés
en compression
Plastics — Determination of compressive properties
Numéro de référence
©
ISO 2002
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Imprimé en Suisse
ii © ISO 2002 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions.2
4 Principe.5
5 Appareillage .5
6 Éprouvettes .6
7 Nombre d’éprouvettes.8
8 Conditionnement des éprouvettes .9
9 Mode opératoire.9
10 Calcul et expression des résultats .11
11 Fidélité .13
12 Rapport d’essai.13
Annexe A (normative) Petites éprouvettes.15
Annexe B (informative) Limite de flambage .16
Annexe C (normative) Correction de la complaisance .18
Bibliographie.19
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 604 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés
mécaniques.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 604:1993), qui a fait l'objet d'une révision.
une méthode de compensation du pied de courbe contrainte-déformation a été introduite (voir 10.2.2);
une méthode de correction de la complaisance a été introduite (voir l'annexe C).
Les annexes A et C constituent des éléments normatifs de la présente Norme internationale. L'annexe B est
donnée uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2002 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 604:2002(F)
Plastiques — Détermination des propriétés en compression
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination des propriétés en compression des
plastiques dans des conditions définies. Une éprouvette normalisée est décrite et sa longueur est ajustée afin
d’éviter un flambage sous charge pouvant affecter les résultats. Une gamme de vitesses d’essais est incluse.
La méthode est utilisée pour l’étude du comportement en compression des éprouvettes et pour la détermination de
la résistance à la compression, du module en compression et d’autres aspects des relations entre la contrainte et
la déformation en compression dans les conditions définies.
La méthode est applicable à la gammes de matériaux suivants:
[1]
matériaux thermoplastiques rigides et semi-rigides pour moulage et extrusion, y compris les compositions
chargées et renforcées, par exemple, de fibres courtes, fins bâtonnets, plaquettes et granulés, en plus des
types non chargés; feuilles thermoplastiques rigides et semi-rigides;
matériaux thermodurcissables rigides et semi-rigides pour moulage, y compris les compositions chargées et
renforcées; feuilles thermodurcissables rigides et semi-rigides;
polymères de cristaux liquides thermotropes.
En accord avec l'ISO 10350-1 et l'ISO 10350-2, cette Norme internationale s'applique aux compositions renforcées
avec des fibres dont les longueurs avant mise en œuvre sont inférieures ou égales à 7,5 mm.
La méthode ne convient normalement pas à l’utilisation de matériaux renforcés par des fibres textiles (voir les
références [2] et [5]), de composites plastiques renforcés par des fibres et de stratifiés (voir [5]), de matériaux
alvéolaires rigides (voir [3]), de structures sandwiches contenant des matériaux alvéolaires et de caoutchouc
(voir [4]).
La méthode est appliquée en utilisant des éprouvettes qui sont soit moulées aux dimensions choisies, soit usinées
à partir de la partie centrale de l’éprouvette à usages multiples normalisée (voir ISO 3167) ou usinées à partir de
produits finis et semi-finis, tels que pièces moulées ou feuilles extrudées ou coulées.
La méthode spécifie les dimensions recommandées pour les éprouvettes. Des essais réalisés avec des
éprouvettes de dimensions différentes, ou préparées dans des conditions différentes, peuvent donner des résultats
qui ne sont pas comparables. D’autres facteurs, tels que la vitesse d’essai et le conditionnement des éprouvettes
peuvent également avoir une répercussion sur les résultats. En conséquence, lorsque des résultats comparables
sont nécessaires, ces facteurs doivent être soigneusement contrôlés et enregistrés.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 291:1997, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d’essai
ISO 293:1986, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermoplastiques
ISO 294-1:1996, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 1:
Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux
1)
ISO 295:— , Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermodurcissables
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats d’essais — Estimation de la moyenne — Intervalle de
confiance
ISO 2818:1994, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage
2)
ISO 3167:— , Plastiques — Éprouvettes à usages multiples
3)
ISO 5893:— , Appareils d’essai du caoutchouc et des plastiques — Types pour traction, flexion et compression
(vitesse de translation constante) — Spécifications
ISO 10724-1:1998, Plastiques — Moulage par injection d'éprouvettes en compositions de poudre à mouler (PMC)
thermodurcissables — Partie 1: Principes généraux et moulage d'éprouvettes à usages multiples
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s’appliquent (voir
également la Figure 1).
3.1
longueur de référence
L
distance initiale entre les repères de la partie centrale de l’éprouvette
NOTE Elle est exprimée en millimètres (mm).
3.2
vitesse d’essai
v
taux d’approche des plateaux de la machine d’essai pendant l’essai
NOTE Elle est exprimée en millimètres par minute (mm/min).
1)
À publier. (Révision de l'ISO 295:1991)
2)
À publier. (Révision de l'ISO 3167:1993)
3)
À publier. (Révision de l'ISO 5893:1993)
2 © ISO 2002 – Tous droits réservés
3.3
contrainte en compression
s
charge de compression par unité de surface de la section transversale initiale supportée par l’éprouvette
NOTE 1 Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
NOTE 2 Pour les essais en compression, les contraintes σ et les déformations ε sont négatives. Le signe négatif est
cependant généralement omis. Si cela crée une confusion, par exemple dans la comparaison des propriétés de traction et de
compression, le signe négatif peut être ajouté pour ces dernières. Cela n’est pas nécessaire pour les déformations nominales
en compression ε .
c
3.3.1
contrainte de compression au seuil d’écoulement
σ
y
première contrainte pour laquelle un accroissement de la déformation (voir 3.4) se produit sans un accroissement
de la contrainte (voir Figure 1, courbe a, et notes 2 à 3.3)
NOTE 1 Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
NOTE 2 Elle peut être inférieure à la contrainte maximale pouvant être atteinte.
3.3.2
résistance à la compression
σ
M
contrainte de compression maximale supportée par l’éprouvette pendant un essai de compression (voir Figure 1 et
note 2 de 3.3)
NOTE Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
3.3.3
contrainte en compression à la rupture
σ
B
contrainte de compression à la rupture de l’éprouvette (voir Figure 1 et note 2 de 3.3)
NOTE Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
3.3.4
contrainte en compression à x % de déformation
σ
x
contrainte pour laquelle la déformation atteint la valeur prescrite x % (voir 3.5)
NOTE 1 Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
NOTE 2 La contrainte en compression à x % de déformation peut être mesurée, par exemple, si la courbe
contrainte/déformation ne présente pas de point d’écoulement (voir Figure 1, courbe b, et note 2 de 3.3). Dans ce cas, la valeur
de x doit être celle indiquée dans la norme du produit concerné ou celle agréée par les parties intéressées. Cependant, dans
chaque cas, la valeur de x doit être inférieure à la déformation à la résistance à la compression.
3.4
déformation en compression
ε
décroissance en longueur par unité de longueur initiale de la longueur de référence L [voir 10.2, équation (6) et
note 2 de 3.3]
NOTE Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).
3.5
déformation en compression nominale
ε
c
décroissance en longueur par unité de la longueur initiale L de l’éprouvette [voir 10.2, équation (8)]
NOTE Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).
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...
Questions, Comments and Discussion
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