TEKNOLOGI PLASTIK

1. PLASTIC TESTING
E01-34-13
LA 1 :PERFORM MECHANICAL
PROPERTIES TESTING
KENDALI UJIAN REGANGAN
(TENSILE TEST)
prepared by: PN. NOOR ADILA BT MUHAMAD RAWI

2. OBJEKTIF PRESTASI
AKHIR
• KENDALI UJIAN MEKANIKAL UNTUK
SPESIMAN-SPESIMAN PLASTIK
DENGAN MENGGUNAKAN ALATAN
PENGUJIAN PLASTIK YANG SESUAI
SUPAYA SIFAT-SIFAT MEKANIKAL
SPESIMEN DAPAT DI KENALPASTI DAN
DIANALISA.

3. OBJEKTIF
MEMBOLEH
• DIAKHIR PEMBELAJARAN PELAJAR
MESTI BOLEH :-
KENDALI UJIAN REGANGAN PADA
SPESIMEN PLASTIK DENGAN
MENGGUNAKAN MESIN PENGUJIAN
REGANGAN SUPAYA SIFAT- SIFATNYA
DAPAT DIKENALPASTI DAN DIANALISA.

4. TENSILE

5. MENGENALPASTI SPESIMEN
UJIAN / PRODUK MENGIKUT
PIAWAIAN
• Kekuatan tegangan (tensile strength)
didefinisikan sebagai tegasan (stress)
maksimum yang diperlukan untuk
memutuskan sesuatu bahan spesimen.
• Ujian regangan pula didefinisikan sebagai
ujian kebolehan sesuatu bahan atau
produk menahan daya tarikan yang
dikenakan.

6. • dinyatakan dalam unit newton(N)/meter
(m2)dan dikira berdasarkan rumus berikut:
Tegasan(σ) = Daya maksimum (N)
Luas keratan spesimen (m2 )

7. • Selain itu ujian ini dapat mengenalpasti
tahap bahan meregang sebelum putus.
• Ujian tegangan adalah salah satu ujian
yang menunjukkan ciri-ciri mekanikal
sesuatu bahan plastik.
• Hasil pengujian mekanikal akan memberi
keputusan seperti kekuatan tegangan
(tensile strength), modulus dan
pemanjangan (elongation).

8. • Spesimen pengujian perlulah disediakan dahulu
sebelum pengujian dilakukan.
• Spesimen yang dikenali sebagai dumb bell
disediakan melalui pengacuanan suntikan (injection
moulding).
• Spesimen disediakan dalam dimensi yang telah
ditetapkan berdasarkan piawaian - piawaian ukuran
spesimen mengikut ASTM 638.
• Acuan yang digunakan bagi penyediaan spesimen
haruslah mempunyai dimensi yang tepat dan tidak
menjejaskan dimensi spesimen yang dihasilkan.

9. W = Lebar bahagian sempit
L = Panjang bahagian sempit
WO = Tebal keseluruhan
LO = Panjang keseluruhan
G = Panjang gage
D = Jarak apitan
R = Radius
T = Ketebalan

10. Ukuran
(rujuk gambarajah)
7(0.28) ke bawah
7 hingga14
(0.28to0.55)
4(0.16) ke bawah
Had terima
jenis I jenis II jenis III jenis IV jenis V
W- Lebar di kawasan sempit 13(0.50) 6(0.25) 19(0.75) 6(0.25) 3.18(0.125) ±0.5(±0.002)
L-Panjang di bahagian sempit 57(2.25) 57(2.25) 57(2.25) 33(1.30) 9.53(0.375) ±0.5(±0.002)
WO-Lebar keseluruhan 19(0.75) 19(0.75) 29(1.13) 19(0.75) - +6.4(+0.25)
WO-Lebar keseluruhan - - - - 9.53(0.375) +3.18(+0.125)
LO-panjang keseluruhan 165(0.75) 183(7.2) 246(9.7) 115(4.5) 63.5(2.5) No max
G- panjang gage 50(2.00) 50(2.00) 50(2.00) - 7.62(0.300) ±0.25(±0.010)
G- panjang gage - - - 25(1.00) - ±0.13(±0.005)
D-jarak diantara grip 115(4.5) 135(5.3) 115(4.5) 65(2.5) 25.4(1.0) ±5(±0.2)
R-jejari pada fillet 76(3.00) 76(3.00) 76(3.00) 14(0.56) 12.7(0.5) ±1(±0.04)
RO- jejari luar(jenis IV) - - - 25(1.00) - ±1(±0.04)
Jadual 1: Piawaian Ukuran Spesimen Mengikut ASTM 638

11. Piawaian Pengujian
Untuk Ujian Tegangan
• Kaedah piawai pengujian untuk sifat-sifat
regangan plastik adalah berpandukan
kepada piawaian ASTM D 638 Standard
Test Method for Tensile Properties of
Plastics.
• Piawaian ini memberi garis panduan dalam
pelaksanaan pengujian regangan
menggunakan mesin UTM(universal
tensile machine).

12. • Antara maklumat yang terdapat di dalam
piawaian ini adalah, peralatan yang
digunakan, kaedah pelaksanaan
pengujian, langkah keselamatan,
spesimen yang digunakan dan maklumat-
maklumat lain yang berkaitan.

13. • Kaedah ujian ini meliputi penentuan
tegangan bahan plastik melalui spesimen
mengikut piawaian spesimen yang
ditetapkan.
• Bahan spesimen haruslah mengikut
piawaian pengkeadahan seperti pra-
rawatan, suhu dan kelembapan yang telah
ditetapkan.

14. • Terdapat beberapa piawaian lain yang
perlu dirujuk:
ASTM D 374 – (Standard Test Methods for Thickness of Solid Electrical
Insulation)
ASTM D 618 – (Standard Practice for Conditioning Plastic for Testing)
ASTM D 883 – (Standard Terminology Relating to Plastic)
ASTM E 83 – (Standard Practice for Verification and classification of
Extensometer System)

15. Peralatan Pengukuran
• Dalam menentukan setiap spesimen yang
digunakan memenuhi spesifikasi dan dimensi
yang ditetapkan. beberapa alat pengukuran
harus digunakan bagi mengukur panjang dan
tebal spesimen sebelum pengujian dijalankan.
• Selain dari itu terdapat juga alatan
pengukuran yang lebih spesifik bagi
mengukur pemanjangan(elongation) yang
berlaku terhadap specimen ketika pengujian
dijalankan.

16. Mikrometer
• Mikrometer direka dengan pelbagai bentuk
yang, di sesuaikan dengan fungsinya.
Mikrometer luar atau juga dikenali sebagai
mikrometer sekrup. Mikrometer jenis ini
digunakan bagi mengukur ketebalan
spesimen.

19. Angkup Vernier
• Angkup Venier merupakan alat pengukur
jitu dan boleh mengukur dengan tepat
sehingga kepada ukuran sama ada 0.05
mm atau 0.02 mm. Alat ini digunakan bagi
mengukur panjang spesimen

22. Extensometer
• Extensometer merupakan satu alat pengukuran
yang digunakan bagi mengukur perubahan
pemanjangan sesuatu objek. Alat ini sangat
berguna dalam pengukuran regangan,tegasan
dan pengujian tensile.Nama alatan ini berasal
dari "extension-meter" dan ia dicipta oleh Dr.
Charles Huston.
• Terdapat dua jenis alat extensometer iaitu jenis
sentuh (Contact) dan tidak sentuh (non-Contact).

23. Rajah 1: Extensometer Jenis Sentuh(Contact)

25. Rajah 2: Extensometer Jenis Tidak Sentuh(Non Contact Extensometer)

26. Penyediaan spesimen
• Spesimen bagi pengujian regangan bahan
berasaskan plastik menggunakan
spesimen yang disuntik dari acuan atau
secara pengacuanan tekanan(die press).
• Spesimen ini haruslah mengikut piawaian
ASTM 638.

27. • Spesimen haruslah mengikut proses
pengkaedahan seperti berikut:-
Untuk melakukan ujian regangan,
spesimen dibiarkan pada suhu 23°C ± 2°C.
kelembapan bandingan 50 % ± 5 %
selama 40 jam.

28. • Bagi bahan yang bersifat hidroskopik seperti
Nylon,Abs dan Polycarbonate , spesimen ini
haruslah dikeringkan tanpa menjejaskan
spesifikasi bahan.
• Pengeringan haruslah menitik beratkan
keperluan dimana kelembapan relatif berada
pada 50%.
• Spesimen harus disimpan dalam keadaan
tersebut sehingga sedia untuk digunakan bagi
tujuan pengujian.

31. Bahagian Dan Fungsi
Peralatan Ujian
Universal
• Mesin bagi tensile strength ialah universal testing
machine (UTM).
• Mesin ini memiliki dua crossheads:
 -satu bahagian boleh dilaraskan bagi menempatkan
specimen.
 -satu bahagian untuk menarik & mengenakan tekanan
pada specimen.
• Terdapat 2 jenis mesin:
 kuasa hidraulik
 kuasa elektromagnet

32. Movable
Member
Extention
Indicator
Fixed
member
Control
Panel
Grips
Driven Machine
Load
Indicator
Rajah 4: Bahagian-Bahagian Mesin Tegangan

33. Bil Nama Fungsi
1 Fixed Member
Merupakan satu bahagian yang tidak boleh digerakkan dan
dilengkapi dengan satu grip bagi tujuan memegang spesimen
2 Movable Member
Merupakan bahagian yang boleh bergerak dan dilengkapi satu
grip yang berfungsi bagi menarik spesimen.
3 Grips
Berfungsi bagi memegang spesimen diantara fixed member
dan movable member ketika pengujian dijalankan. Terdapat
dalam dua jenis samada jenis tetap atau self aligning.
Bentuk-bentuk grips
4 Drive Mechanism
Satu mekanisme bagi mengerakkan movable member secara
seragam. Halaju dikawal degan mengambilkira keadaan fixed
member. Halaju dilaraskan berpandukan jadual pelarasan
kelajuan seperti dinyatakan dalam dokumen ASTM D 638
5 Load Indicator
Berfungsi bagi mengukur beban tegangan ketika pengujian.
Beban ditunjukkan apabila spesimen yang dipasang pada grips
6 Panel control
Mengawal setiap bahagian mesin , dan memasukkan data bagi
tujuan pengujian.
7 Extention indicator
Mengukur tahap pemanjangan spesimen semasa ujian
regangan dilakukan.
Jadual 2: Fungsi Bahagian-Bahagian Mesin Tegangan

34. TONTON VIDEO

35. UJIAN TEGANGAN
MENGGUNAKAN MESIN
UTM
Parameter Mesin Pengujian Universal (UTM)
• Terdapat 3 parameter yang perlu dilaraskan iaitu
 kemampuan daya yang digunakan(force capacity),
 kelajuan(speed) dan
 ketepatan iaitu kejituan nilai spesimen yang dilaraskan pada mesin.
• Kemampuan daya yang digunakan merujuk kepada keupayaan
mesin menghasilkan daya yang mencukupi bagi memutuskan
spesimen.

37. MENGANALISA KEPUTUSAN
PENGUJIAN
Hasil ujian akan menunjukkan sifat-sifat bahan yang di uji. Sifat bahan ini amat
penting bagi menentukan kesesuaian bahan yang hendak digunakan.
Sifat mekanikal yang boleh di dapati dari keputusan ujian regangan adalah:
1) TENSILE
• Menarik bahan plastik akan mengetahui bagaimana reaksi bahan tersebut
terhadap tenaga tarikan yang dikenakan & sejauh mana material itu
bertambah panjang.
• Graf menunjukkan hubungan antara daya terikan dengan perubahan
panjang.
• Kelajuan yang dilaraskan perlulah mematuhi piawaian yang digunakan.
kelajuan yang tinggi akan memutuskan spesimen dengan cepat begitu juga
sebaliknya

38. TONTON VIDEO

39. Graf ini menunjukkan hubungan antara daya tarikan dengan
perubahan panjang

40. TONTON VIDEO

41. • Dikenali juga sebagai elastic modulus. E adalah graf kecerunan stress
melawan strain
• Formula,
•
Modulus young

43. • Didefinasikan sebagai tekanan yang
digunakan ke atas bahan di mana perubahan
plastik mula berlaku apabila tekanan
dikenakan semasa pengujian dijalankan.
• Ketegangan terhadap bahan meningkat
tanpa peningkatan tekanan dikenakan.
• Rajah menunjukkan titik c ialah yield point
atas manakala titik d yield point bawah
Yield point

44. Yield point

45. • Linear zone adalah daerah di mana lengkungan pertambahan panjang melawan
beban dan ini adalah mengikut hooke’s law.
• Hooke’s law menyatakan bahawa lingkungan had anjal bagi sesuatu bahan, stress
(σ ) adalah berkadaran terus dengan strain (ε ).
• Stress adalah beban dibahagi luas bahan,
• Strain adalah pertambahan panjang dibahagi panjang awal bahan.
• Maka, hubungan stress-strain dapat dirumuskan,
• Elongation at break adalah pemanjangan tegangan yang sepadan dengan
titik putus.
HOOKE’S LAW

46. • Permukaan kegagalan boleh dikenalpasti oleh:
POINT OF FAILURE

47. MENULIS LAPORAN
PENGUJIAN
TEKNIK PENULISAN LAPORAN
• Laporan berfungsi sebagai rujukan bagi melihat hasil pengujian dijalankan.
Format & kaedah penulisan laporan seperti berikut:
1) Pengenalan
• Penerangan secara umum-tarikh,tempoh amali disiapkan,tajuk dan
sebagainya.
2) Objektif amali
• 2-3 objektif, jelas, boleh dicapai & tidak umum.
3) Peralatan/ perisian yang digunakan
• Menyenaraikan semua alatan,kuantiti,gambar & label

48. 4) prosedur kerja
• Langkah kerja,disokong dengan gambarajah atau dokumen
sokongan yang lain.
5) hasil kerja amali/ perbincangan
• Kandungan seperti ketepatan hasil kerja, hasil pengiraan/formula,
analisis data serta segala keputusan yang berkaitan.
6) Kesimpulan
Kesimpulan berdasarkan objektif.
7) Lampiran
8) Rujukan