كيفية إجراء اختبار قوة المسيل للدموع على المطاط الفلكان ومرنة الورق الحراري


ASTM D624 هي طريقة اختبار شائعة تستخدم لتحديد قوة المسيل للدموع للمطاط الفلكان ومرنة الورق الحراري. نظرًا لأشكال العينة المستخدمة في كثير من الأحيان ، يطلق على هذا الاختبار أحيانًا اختبار بنطلون أو زاوية أو هلال. تم تصميم هذا الدليل لتعريفك بالعناصر الأساسية لاختبار ASTM D624 وسيوفر نظرة عامة على معدات الاختبار والبرامج والعينات المطلوبة. ومع ذلك ، يجب ألا يعتبر أي شخص يخطط لإجراء اختبار ASTM D624 بديلاً مناسبًا لقراءة المعيار الكامل.

هل ASTM D624 هو المعيار المناسب بالنسبة لي؟
يوفر ASTM D624 نتائج مماثلة لـ ISO 34 ، وهو اختبار مشترك آخر يقيس قوة المسيل للدموع للمواد المرنة. على الرغم من أن مؤسسات ASTM و ISO تعمل حاليًا على تقليل الاختلافات بين هذين المعيارين ، إلا أنه لا يمكن اعتبار النتائج قابلة للمقارنة ، ويجب توخي الحذر لضمان استخدام معيار الاختبار الصحيح لتطبيق معين. تهدف ASTM D624 إلى قياس قوة التمزق فقط: يجب أن يشير أي شخص يسعى إلى تحديد خصائص الشد من المرنة إلى ASTM D412.

نظام الاختبار
يمكن إجراء اختبار إلى ASTM D624 على طاولة (عمود مزدوج) أو نظام اختبار عالمي واحد بسبب سفره المتقاطع. عادةً ما تقوم المختبرات التي تختبر بـ ASTM D624 أيضًا بإجراء اختبارات شد إلى ASTM D412 ، وللحصول على الراحة ، غالبًا ما تستخدم نظام الاختبار نفسه لكليهما. نظرًا لأن الحد الأقصى للقوة المطبقة أثناء اختبار تمزق المطاطية يكون أقل بكثير من الحد الأقصى للقوة المطبقة أثناء اختبار الشد المرن ، يمكن استخدام خلايا تحميل ذات قدرات مختلفة. تم تصميم خلايا تحميل Kason لأنظمة اختبار سلسلة ETM.

يعد البرنامج عنصرًا مهمًا في أي نظام اختبار ويمكنه تبسيط عملية الاختبار بشكل كبير. يأتي برنامج Kason محملاً مسبقًا بكل معايير ASTM و ISO الأكثر شيوعًا ، بما في ذلك ASTM D624 و ASTM D412 و ISO 34.

الحلول التي تجتاح

أفضل أنواع السيطرة التي يجب استخدامها في ASTM D624 هي السيطرة التي توفر ضغطًا مستمرًا مثل العمل الجانبي الهوائي أو قبضة الأسطوانة ذاتية الإزاحة. كل من هذين السيطرة سوف يمنع الانزلاق أثناء الاختبار وسوف يسمح بإدخال عينة سريعة. بالنسبة لبعض المواد ، يمكن استخدام قبضة عمل المسمار الأساسية. يتمثل أحد العناصر المهمة في اختبار ASTM D624 في مواءمة العينات رأسياً وفي نفس الموضع لكل اختبار. نظرًا لأن اختبارات المسيل للدموع من المعروف أنها تنتج تباينًا واسعًا في النتائج ، فمن المهم القضاء على أكبر عدد ممكن من المتغيرات. تتمتع قبضة العمل الجانبي الهوائي بميزة على قبضة أخرى من حيث أنها تساعد على محاذاة العينة. من المهم أيضًا إقران المقابض مع وجوه الفك لجعل المحاذاة البصرية أسهل: يجب أن تكون وجوه الفك بنفس عرض العينة.

من أجل محاذاة العينة بشكل صحيح ، قم بتعيين الموضع الأولي للتقاطع ، بحيث يصطف الحافة العلوية والسفلية للعينة مع الحافة العلوية من وجه الفك على قبضة العليا ، والحافة السفلية لوجه الفك على قبضة السفلى. سيضمن هذا محاذاة مركز العينة مع مركز فصل قبضة.

العينات
عند الاختبار على هذا المعيار ، يتم أولاً تحديد العينة أو قطعها ، ويتم نشر المسيل للدموع من خلال هذه المنطقة من التلف ، والتي تصبح موقع تركيز الإجهاد. يتضمن ASTM D624 تعريفين مختلفين لقوة المسيل للدموع بناءً على نوع العينة الذي يتم اختباره.
هناك 5 عينات اختبار مقبولة موضحة في هذا المعيار: الأنواع A و B و C و T و CP. عند اختبار أنواع العينات A أو B أو C ، يتم تعريف قوة المسيل للدموع على أنها أقصى قوة مقسومة على سمك العينة. عند اختبار العينات من النوع T أو CP ، تكون قوة المسيل للدموع هي القوة المتوسطة أو الوسيطة لجزء المنحنى الناتج خلال دمعة العينة مقسومة على سمك العينة. إما استخدام المتوسط ​​أو الوسيط اعتمادًا على نوع منحنى الإجهاد/الإجهاد الناتج عن المادة التي تم اختبارها.
يعد الاختبار المسيل للدموع للمرخى مهمًا بشكل خاص لأن معظم المراعيين الذين يكسرون أو يفشلون في تطبيقهم المقصود يقومون بذلك بسبب بدء وانتشار المسيل للدموع. توفر أنواع العينات الخمسة المختلفة في اختبار ASTM D624 مجموعة متنوعة من الخيارات للهندسة وتركيزات الإجهاد التي قد تؤدي إلى بدء دموع في تطبيق حقيقي. لا تهدف نتائج هذا الاختبار إلى تحديد القوة المسيل للدموع للمادة في الخدمة ، ولكن ببساطة لفهم كيف تتصرف في ظل ظروف الاختبار المحددة.
يجب تحضير جميع عينات الأنواع A و B و C و T باستخدام تموت القطع وفقًا للأبعاد في المواصفات. يجب تشكيل عينات النوع CP. بالنسبة للأنواع A و B ، يجب أيضًا استخدام جهاز Nicking أو Die لجعل القطع الصغيرة.

نظرًا لأن نتائج هذا الاختبار تعتمد اعتمادًا كبيرًا على سمك العينة ، فمن الأهمية بمكان التأكد من قيامك بقياس عيناتك بدقة باستخدام ميكرومتر وفقًا لـ ASTM D3767. يحدد ASTM D3767 متطلبات التسامح والدقة لجهاز قياس العينة ، إلى جانب هندسة سطح التلامس والقوة التي تمارس على العينة أثناء القياس. غالبًا ما يتم التغاضي عن دقة جهاز قياس العينة ويمكن أن يكون لها تأثير كبير على نتائج الاختبار. بالنسبة لسير عمل سلس ، اختر جهاز قياس عينة تلقائي يقوم بإدخال الأبعاد اللازمة في برنامج الاختبار الخاص بك.

غرفة البيئة

غالبًا ما يتم تخصيص المرنة التي تم اختبارها بموجب ASTM D624 للاستخدام في المستقبل في ظل ظروف غير محفوظة. نظرًا لأن الظروف المحيطة لها تأثير كبير على قوة المسيل للدموع للمرخى ، يجب توخي الحذر لضمان محاكاة شروط الاختبار لتطبيق الاستخدام النهائي المقصود. سرعة الاختبار ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، وأبعاد العينة ، وظروف الاختبار القبلي لها آثار ملحوظة على نتائج الاختبار ويجب التحكم فيها من أجل الاختبار لإنتاج بيانات مفيدة. للتأكد من أن هذه العناصر تحاكي تطبيق الاستخدام النهائي للمادة ، يتم إجراء ASTM D624 بشكل متكرر داخل غرفة بيئية حيث يمكن استخدام التدفئة أو التبريد (LN2 أو CO2).

تمكن Kason ETM Series الغرف البيئية المشغلين من مراقبة درجة الحرارة داخل الغرفة طوال مدة الاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إعداد وقت نقع ودرجة الحرارة داخل Bluehill Universal لضمان أن تكون جميع العينات مشروطة بشكل مناسب قبل بدء الاختبار.

إنتاجية
بالنسبة للمختبرات التي تتطلع إلى زيادة إنتاجيةها ، يمكن إجراء العديد من التعديلات على إعداد النظام. تزيد جميع أجهزة قياس العينات التلقائية والسيطرة الهوائية من كفاءة الاختبار عن طريق تقليل كمية المدخلات اليدوية اللازمة من مشغل الاختبار. على الرغم من أن وقت الاختبار لـ ASTM D624 منخفض بشكل عام ، إلا أن المختبر الذي يختبر أيضًا ASTM D412 قد يرغب في زيادة كمية العينات التي تم اختبارها يوميًا. في هذه الحالة ، قد توفر إطارات اختبار المتعددة المحطة أفضل إنتاجية لأن المشغل يمكنه أن يصل إلى خمسة اختبارات في وقت واحد. تتوفر أيضًا أنظمة الاختبار الآلية بالكامل وهي مصممة لدمج قياس العينات وتحميل العينة واختبارها وإزالتها. يمكن أن تعمل هذه الأنظمة لساعات دون الحاجة إلى أي تفاعل للمشغل. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد هذه الأنظمة في تقليل التباين بسبب الخطأ البشري.
على سبيل المثال ، تحقق من هذا الفيديو لنظام اختبار Kason الآلي قادر على تلبية متطلبات ASTM D624. تم تكوين النظام مع غرفة لاختبار عينات المطاطية في ظروف غير مبيدات.