آزمایش پلیمرها (تست ضربه ، مکانیکی، سختی)/ دستگاه آزمایشگاهی / تست مبل

آزمایش پلیمرها نقش مهمی در چرخه زندگی یک پلیمر از ماده خام گرفته تا کامپاند و نهایتاً محصول نهایی دارد. در هر مرحله به آزمایشهای مختلفی نیاز است و امکان دارد که هر کاربر بسته به نقش خود در یک سازمان از توسعه و تحقیق (R&D) گرفته تا کنترل کیفیت (QC) و آزمایشگاه، به آزمایشهای مختلفی نیاز داشته باشد چند نمونه از تستهای صنعتی پلاستیکها عبارتند از:

۱. شاخص جریان مذاب (MFI)

۲. تست ضربه

۳. تست های مکانیکی تست استحکام کشش، سختی و چقرمگی

۴. تست رئولوژی

شاخص جريان مذاب (Melt flow index (MFI

آزمایش شاخص جریان مذاب نرخ جریان و یا نرخ حجمی مذاب پلیمر را اندازه گیری می کند. نام دیگر این آزمایش تست (Melt flow rate (FR یا نرخ جریان مذاب میباشد این شاخص در دمای مشخص و تحت بار اعمال شده معین )بسته به نوع پلیمر تحت آزمون( اندازه گیری میشود. دستگاه شاخص جریان مذاب از سه بخش تشکیل شده است

1. سیلندر حرارتی با یک قالب قابل جابجایی در انتهای آن

2.کنترل کننده دمای سیلندر

3. یک پیستون برای قرارگیری در سیلندر

برای انجام آزمایش مقداری گرانول را درون سیلندر ریخته و با گرمایش سیلندر مواد شروع به ذوب شدن می کند. دمای سیلندر مطابق با استانداردهای مطرح در این حوزه تنظیم میگردد به محض رسیدن دما به مقداری مشخص بسته به نوع پلیمر وزنه ای از طریق پیستون بر روی پلیمر مذاب درون سیلندر اعمال می گردد. در این حال بازه زمانی را که طول میکشد تا مواد از سیلندر خارج شود اندازه گیری می کند MFI به عنوان وزن جریان مواد عبور از سیلندر بعد از 10 دقیقه مشخص شده و واحد آن gr/10 minutes میباشد .

استانداردهای مورد استفاده در این تست عبارتند از:

ASTM D1238, ISO 1133

 نمونه دستگاه تست شاخص جریان مذاب (MFI).

تست ضربه

از مهمترین و متداولترین روشهای آزمایش ضربه ،پاندول دو روش ایزود (lzod) و چارپی (Charpy) میباشد. این دو روش فقط در نحوه قرارگیری نمونه ها در دستگاه آزمایش ضربه با یکدیگر تفاوت دارند. در روش تست ضربه چارپی از یک پاندول استفاده میشود. در این روش هر دو طرف نمونه مورد آزمایش به روش صورت افقی درون داستگاه قرار گرفته و اجازه میدهد پاندول به وسط نمونه برخورد کند. واحد اندازه گیری در این دستگاه KJ/m میباشد در گذشته معمولاً از تست ضربه ایزود استفاده میشد در این روش نیمه پایینی نمونه به صورت عمودی قرار گرفته و پاندول به نیمه بالایی برخورد میکند. واحد سنجش ایزود J/m میباشد و هیچ فاکتوری وجود ندارد تا اجازه تبدیل مقادیر بین دو روش آزمایش را ارائه بدهد .

تستهای مکانیکی

(تست استحکام کشش سختی و چقرمگی)

استحکام کششی، سختی و چقرمگی را میتوان از نمودار حاصل از آزمایش کشش بدست آورد. آزمایش کشش بر مبنای دو متغیر مکانیکی بنامهای تنش و کرنش انجام میشود و نمودار حاصل از این آزمایش هم بر اساس این دو متغیر مکانیکی گزارش میشود تنش (Q=F/A) از تقسیم نیروی اعمال شده بر سطح مقطع نمونه حاصل میگردد واحد تنش در سیستم مختصات SI برابر با پاسکال (Pa) یا نیوتون بر متر مربع N/m)) میباشد. کرنش  نیز به صورت نسبت تغییر طول به طول اولیه نمونه تعریف شده و بدون واحد میباشد.

 نمونه دستگاه تست ضربه پاندول

برای استانداردسازی روشهای تست مواد انجمن آزمایش مواد آمریکا (ASTM) روشها و استانداردهای مشخصی را برای انجام تست کشش و فشار مواد مختلف از قبیل مواد فلزی غیرفلزی و رزین های ترموپلاستیکی ارائه داده اند در شکل زیر نمونه آزمایش تست کشش مواد پلاستیکی نشان داده شده است. ابعاد نشان داده شده برای تست کشش توسط ASTM مشخص شده اند تا نمونه به تجهیزات آزمایشگاهی محکم بسته شود. برای کسب اطلاعات بیستر تست دمبل به آدرس  https://radanmachinery.com مراجعه کنید.

با انجام آزمایش کشش میتوان خواص مکانیکی زیر را بدست آورد

۱. تنش تسليم

۲. کرنش تسلیم

3.تنش شکست

4. کرنش شکست

علاوه بر مقادیر فوق، این منحنی مدول کششی الاستیک (Et) را هم ارائه مینماید. مدول سختی برابـر بـا شیب منحنی در ناحیه الاستیک بوده و هم بعد با تنش است علاوه بر مدول کششی ،الاستیک ممکن است در دیتا شیت data sheet)) تأمین کنندگان ،مواد مدول خمشی (Es) هم گزارش شود. ارائه مدول الاستیک کششی نسبت به مدول خمشی بیشتر رایج است.

تست رئولوژی

رئومتر وسیله ای آزمایشگاهی است که ویسکوزیته ظاهری مذاب پلیمر را در یک محدوده مشخصی از تنشها و نرخهای برشی اندازه گیری میکند استفاده از رئومتر برای ارزیابی کیفیت ترموپلاستیکها، روشی سریع ساده و دقیق است این وسیله حداقل سه مقدار مختلف از بار و سرعت را مهیا میکند.

نمونه دستگاه آزمایش کشش

در حین انجام آزمایش نیروی مورد نیاز برای حرکت پیستون در هر سرعت تعیین شده و نمودار آن بر حسب زمان رسم میگردد مقایسه تغییرات کیفیت مواد پلیمری تولید شده جهت انطباق آن با مقادیر استاندارد آن از طریق مقایسه رفتار رئولوژیکی پلیمرها قابل حصول خواهد بود عدم انطباق هر محصول پلیمری را میتوان با انجام آزمایش رئومتر ارزیابی و با بررسی شرایط تولیدی آن ماده مقایسه کرد. در شکل زیر می توان این وسیله آزمایشگاهی را مشاهده کرد.

نمونه دستگاه رئومتر

دستگاه تزریق پلاستیک تمام اتوماتیک برقی برای تولید دمبل کشش

دستگاه تزریق کوچک ساخت شرکت رادان به خاطر اندازه کوچک، استفاده از برق تک فاز، هزینه خرید کمتر، کوچک بودن سیلندر و استفاده از مواد کمتر برای تست، دستگاه بسیار مناسبی برای تولید دمبل های تست پلیمر می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

اگر شرکت شما تولید کننده مواد اولیه پلیمری یا محصولات پلیمری باشد، برای تست خواص مکانیکی پلیمر مانند تست ضربه، تست کشش و برخی دیگر از تست های مکانیکی، نیاز به تزریق دمبل های تست خواهید داشت. اگر تولیدکننده قطعات پلاستیکی نیز باشید، محتملا نیاز خواهید داشت که مواد اولیه خریداری شده را برای رسیدن به ترکیب مطلوب یا حصول اطمینان از کیفیت مواد خریداری شده بیازمایید. آزمون های مواد پلیمری متعدد هستند، اما یکی از مهم ترین آن ها، آزمون استحکام کششی مواد پلیمری است. در این آزمون، لازم است نمونه ای شبیه دمبل از ماده پلیمری ساخته شده و در دستگاه تست کشش قرار داده شود. این دمبل اغلب با توجه به استاندارد ASTM D 638، به چند شکل مختلف ساخته می شود.

شکل زیر نمونه هایی از چند مدل مختلف از این دمبل ها را که در قالب های مختلف برای تست مواد با خواص مختلف تولید می شود را نشان می دهد.
شما می توانید از قالب های ساخت دمبل تست ما استفاده کنید و یا قالب دمبل مخصوص به خودتان را به ما سفارش دهید.

 نمونه قالب تولید شده برای تست دمبل توسط شرکت رادان