تست های مخرب قطعات پلیمر

تست پلیمر می‌تواند تشخیص دهد که آیا پلیمرها به عنوان یک محصول نهایی، می‌توانند ویژگی‌های فنی خوبی داشته باشند یا خیر

آزمون قطعات پلیمر دارای تنوع زیادی‌اند و هر یک از افراد می‌توانند بر اساس نیاز خودشان از این تست‌ها کمک بگیرند. از جمله انواع تست یا آزمایش قطعات پلیمر، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

انواع تست قطعات پلیمری

تست جریان مذاب

تست MFI یا آزمون سنجش شاخص جریان مذاب معیاری برای نمایه سازی جریان مذاب است. به همین دلیل محبوب ترین و در عین حال یکی از دقیق ترین روش های تعیین ویسکوزیته ای مواد می باشد. 

این شاخص نشان دهنده میزان عبور پلیمر از یک مویرگی استاندارد، تحت بار، در مدت زمان ۱۰ دقیقه به واحد گرم است. شاخص جریان مذاب مواد را در یک تنش برشی، آزمایش می کنند. هر چقدر شاخص جریان مذاب بالاتر باشد، ویسکوزیته مواد کمتری را نشان می دهد. به زبان ساده تر، یعنی ماده ای با شاخص جریان مذاب ۲۰، آسان تر از ماده ای با شاخص جریان مذاب ۵ جریان دارد. اطلاعاتی که این تست از مواد در اختیار شما می گذارد، قابل استفاده برای مقایسه تقریبی ویژگی های جریان برای مواد و درجه های مختلف مواد است.

تست ضربه قطعات پلیمری

یکی دیگر از تست قطعات پلیمری، تست ضربه است. در این روش ضربه‌های مشخص با سرعت متنوع به قطعات پلیمری زده می‌شوند تا آسیب نمونه به طور دقیق بررسی شود. معمولا، سرعت ضربه از 1 تا 24 متر بر ثانیه انتخاب می‌شود.

تست ضربه – آونگ

یکی دیگر از تست‌های استاندارد برای تعیین مقاومت قطعات پلیمرها به ضربه، تست ضربه و آونگ است. در این نوع تست، یک آونگ مقاومت ضربه نمونه‌های پلیمری را تشخیص می‌دهد. برای اجرای این تست از استانداردهای مشخصی استفاده می‌شود.

تست کشش

تست کشش که با عنوان آزمون تنش نیز شناخته می شود، اساسی ترین نوع آزمون مکانیکی است که می توان روی یک ماده انجام داد. به زبان ساده در این آزمون با کشیدن ماده توسط فک های دستگاه کشش، می توان واکنش آن را در برابر نیروهای اعمالی تعیین نمود.

مشخصا هنگامی که ماده کشیده می شود استحکام کششی (UTS) و ازدیاد طول (EL)  آن ماده دست می آید.

تست حرارتی قطعات پلیمری

یکی دیگر از انواع تست قطعات، تست حرارتی است. در این نوع آزمایش معیارهای مختلفی‌اندازه‌گیری می شوند که می توانند خواص مکانیکی قطعات پلیمری را تشخیص دهند. دمای انحراف گرما و دمای نرم شدن قطعات، از جمله معیارهایی‌اند که باید در تست حرارتی اندازه‌گیری شوند.

تست اصطکاک

اصطکاک یا لغزش در یک سطح، می‌تواند بسیار مهمی‌در بسته بندی با قطعات پلیمری باشد. اگر لغزش یک سطح به درستی تنظیم نشود، می‌تواند بسیار چسبنده و یا بسیار لغزنده باشد. به همین خاطر، انجام آزمون اصطکاک برای تشخیص میزان لغزندگی قطعات اهمیت بسیار زیادی دارد.

تست پارگی قطعات پلیمری

تست پارگی قطعات به منظور تشخیص مقاومت قطعات و میزان بار قابل تحمل توسط قطعه، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این آزمون از انواع مختلفی از فیکسچرهای بادی و دستی استفاده می‌شود که برای آزمون پارگی پلاستیک موجود هستند.
روش‌های مختلفی برای آزمون پارگی قطعات وجود دارند که هر کدام می‌توانند مفید و موثر باشند. همچنین، با کمک انجام یک سری محاسبات از جمله تشخیص میزان کمترین، متوسط و بیشترین نیروی لایه‌بردای، می توان تست قطعات از جنبه پارگی را انجام داد.

تست خمش قطعات پلیمری

آزمون خمش برای ارزیابی خواص مکانیکی مواد است که در آن مقاومت قطعه در برابر خم شدگی و شکستن مورد آزمایش قرار می گیرد. این آزمون راهی ساده و ارزان برای ارزیابی کیفیت مواد به شمار می رود. استانداردهای معمول مورد استفاده در آزمون خمش ASTM E290 و ASTM E858 هستند.

تست فشار یا فشرده‌سازی قطعات پلیمری

آزمایش فشرده سازی یک آزمایش مکانیکی است که در آن یک ماده یا محصول به نیروهایی که نمونه آزمایش را فشار می دهند، فشرده می کند، له می کند، خرد می کند و مسطح می کند، پاسخ می دهد. تست تراکم یک آزمایش مکانیکی اساسی است که از نظر ماهیت مشابه تست های کششی و خمشی است. آزمایش های فشاری، استحکام و سفتی مواد را تحت بارهای خردکننده مشخص می کند. این آزمایش‌ها معمولاً با اعمال فشار فشاری بر روی نمونه آزمایشی با استفاده از صفحات یا فیکسچرهای تخصصی با دستگاه آزمایشی که بارهای فشاری تولید می‌کند، انجام می‌شود.

در طول آزمایش فشرده سازی، خواص ماده از جمله تنش و کرنش اندازه گیری و محاسبات مختلفی انجام می شود. داده ها به صورت نمودار تنش-کرنش رسم می شوند. از داده ها برای تعیین کیفیت هایی مانند مقاومت فشاری، حد الاستیک، حد متناسب، نقطه تسلیم، مقاومت تسلیم و مدول الاستیسیته استفاده می شود.

تست چسبندگی قطعات پلیمر

در این نوع تست، از فیکسچرهای مختلف و تخصصی استفاده می‌شود که بر روی ورقه‌های پلاستیکی نصب می‌شوند. با برخی از نرم‌افزارها می‌توان حداقل، میانگین و حداکثر نیروی چسبندگی را در قطعات پلیمری محاسبه کرد.

تست کنترل دما

بررسی دمای کاهش وزن و تخریب حرارتی (Thermal Gravimetric Analysis) یک روش تحلیلی حرارتی است که مبنای عملکرد آن تغییر جرم نمونه با تغییر دما، در طول زمان است. این اندازه گیری، اطلاعاتی در مورد پدیده های فیزیکی مانند انتقال فاز، جذب، دفع و همچنین پدیده های شیمیایی مانند جذب شیمیایی، تخریب حرارتی و واکنش های جامد-گاز می دهد. TGA یک ابزار آزمایشگاهی ضروری مورد استفاده برای هویت شناسی مواد است. این مقاله مقدمه ای بر مفاهیم TGA را با پاسخ گویی به سوالات رایج در این زمینه را فراهم می آورد.

TGA چیست؟

آنالیز توزین حرارتی، تکنیکی است که در آن مقدار مشخصی از ماده به عنوان تابعی از دما یا زمان تحت یک دما و اتمسفر مشخص، بررسی می شود.

در این تکنیک، نمونه در طول آزمون در یک کوره گرم یا سرد می شود و وزن آن محاسبه می گردد. دستگاه TGA متشکل از یک ظرف نمونه بر روی یک ترازو است که در طول آزمایش در کوره گرم یا سرد می شود.

جرم نمونه در طول آزمایش در اثر حرارت دیدن کم یا زیاد شده و کاملاً تحت نظارت است و یک گاز تصفیه نمونه، محیط نمونه را کنترل می کند. این گاز ممکن است گاز بی اثر و یا یک گاز واکنشی باشد که نمونه در معرض آن قرار می گیرد و سپس از طریق خروجی دستگاه به بیرون هدایت می گردد. در شکل زیر ، اجزای مختلف دستگاه TGA را می بینید.

به طور کلی به انواع تست های مختلف بر روی پلیمر ها پرداختیم.

در مطالب بعدی فیلامنت 1001 هر یک از این آزمایش ها را به طور اختصاصی بررسی می کنیم. 

برای برخی از مطالب این مقاله از سایت شرکت دانش بنیان روشن رای رادان استفاده گردیده.

زندگی شاید آن لبخندی ست، که دریغش کردیم
زندگی، زمزمه ی پاک حیات است، میان دو سکوت