تست مستربچ چیست؟
این تست بر روی بخشی از یک ماده یا محصول خاص اجرا میشود. هدف از اجرای تست مستربچ، بررسیِ حجم مشخصی از آمیزه‌ی اصلی‌ست؛ تا نتایج موردانتظار با کمک آن آنالیز گردد. این تست‌ها بر روی مقادیر استانداردی از مواد که توسط سازمان استاندارد بین‌المللی ASTM مشخص شده است، اجرا میشود.
در این مقاله قصد داریم بیشتر روی تست مستربچ مطالعه کنیم و چالش‌های آن را از هر سو بررسی نماییم.
تست مستربچ به چه منظور انجام میشود؟
تست مستربچ ممکن است بر روی مواد خام (مانند مقداری پودر یا حجم خاصی از گرانول) اجرا شود. گاهی هم تولیدکنندگان مقدار مشخصی از ماده را صرفا برای تست آماده می‌کنند. اجرای این تست عموما دلایل مختلفی را در بر می‌گیرد:
- کیفیت‌سنجی یا آنالیز غلظت یا پایداری مواد خام
- کیفیت‌سنجی یا آنالیز پایداری محصولات مربوطه
- سنجش ارزش کیفی محصولات جدید یا شبیه‌سازی‌شده
- مناسب بودن یا نبودن یک طرح خاص
نظر به اهمیت عملکرد مناسب دستگاه مطابق با استانداردهای روز دنیا و حصول اطمینان از تطابق محصولات با کیفیت مورد نظر تولید کننده، تست مستربچ در سال‌های اخیر بیشتر اجرا میشود.
چارچوب‌های قانونی که در حیطه‌ی تولید محصولات اجرا میشود، موجب شده شرکت‌ها به منظور جلوگیری از وارد نمودن محصولات معیوب به بازار و تبعات آن، حتی‌الامکان با اجرای تست‌های متعدد از وجود نقص در محصولات خود جلوگیری کنند.
تست‌هایی از جمله تست مستربچ به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا قبل از ورود محصولات خود به بازار، آن را از هر حیث مورد بررسی قرار دهند.
برای خرید دستگاه تزریق پلاستیک کوچک کلیک کنید.
عوامل موثر در نتایج تست Masterbatch و محدودیت‌های آن
عوامل متعددی می‌توانند در نتایج تاثیر بگذارند:
- طراحی ماشین تست
- اندازه و ابعاد قطعه‌ی تست
- روش تولید قطعه ی تست
- نحوه‌ی آماده‌سازی و ساخت نمونه‌ها
- دما و سایر شرایط محیطی در حین تست
از این رو، استاندارد بودن شرایط تست مستربچ اهمیت بسزایی دارد. به این ترتیب، چه آزمایشگران در یک آزمایشگاه اقدام به تست کنند و چه در چند آزمایشگاه آن را اجرا کنند، نتایج باید یکسان در بیاید. در صورت عدم رعایت شرایط استانداردِ تست، نتایج متفاوتی به دست خواهد آمد که در واقع صلاحیت نمونه و محصول را زیر سوال خواهند برد.
نظر به این‌که تست مستربچ ممکن است گران تمام شود، باید ملاحظات مختلفی را در اجرای آن در نظر گرفت. دقت کنید که در صورتی‌که تست بر روی یک قطعه از نمونه یا چند قطعه‌ی مجزا اجرا شود، فقط بخشی از محصول مورد آزمایش قرار گرفته و آن تست به هیچ عنوان قابل قبوی نمی باشد.
گذشته از آن، قبل از آن‌که تست اجرا شود، باید برنامه‌ریزی دقیقی در رابطه با نحوه‌ی اجرای تست صورت پذیرفته باشد، نتایج پیش‌بینی شده باشند و مواد به طور دقیق مورد ملاحظه قرار گرفته باشند.
اول از همه، برای این‌که تست به درستی اجرا شود، باید مشخصات دقیق مواد تشکیل‌دهنده‌ی محصولً مورد بحث و بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، بررسی‌ها و آنالیزهای دوره‌ای هم باید حین تست اجرا شود تا از این‌که تستً روندِ صحیح خود را طی می‌کند، اطمینان حاصل کرده باشیم.
برای خرید دستگاه تزریق پلاستیک رومیزی کلیک کنید.
معمولا مواردی که در تست مستربچ باید مشخص شوند عبارتند از:
- مشخصات مربوط به مواد تشکیل‌دهنده‌ی نمونه و روند آماده‌سازی آن
- چگالی نمونه
- تست‌های مکانیکیِ کوتاه‌مدت: توان کششی، ازدیاد طول تا پارگی، مقاومت کششی در نقطه تسلیم، مدول کششی، مدول مخصوص و…
- تست‌های مکانیکی سطح: مقاومت به سایش، اصطکاک، ضریب سختی راکول، ضریب سختی شور، ضریب سختی در برابر خراش و…
- مشخصات دقیق دمایی و حرارتی: میزان رسانندگی گرمایی، حد انقباض، ظرفیت گرمایی ویژه، نقطه ذوب، نقطه نرم‌شدگی ویکات، گرانروی مذاب و…
- میزان آتش‌پذیری و دودزایی
- تست‌های مقاومتی: تست نفوذ آب، نقطه اشباع آب، مقاومت در برابر مواد شیمیایی، مقاومت در برابر فرسودگی و…
- مشخصات الکتریکی: مقاومت در برابر مقادیر مشخصی از جریان، مقاومت سطح، ضریب اتلاف عکس ضریب کیو، مقاومت بیشینه دی‌الکتریک، مقاومت در برابر قوس یافتن و…
- ویژگی‌های نوری و اپتیکی: جلادهی، مقاومت در برابر کدر شدن و ضریب شکست نور هم در این بخش از تست مستربچ قرار می‌گیرند.
ساخت قالب تزریق بادی را از این صفحه دنبال کنید.
تاثیر شناسایی مواد در اجرای تست Masterbatch
شناسایی مواد یکی از بخش‌های مهم تست مستربچ است که با توجه به مواردی که تا به این‌جای مقاله نام بردیم، تاثیر مستقیمی در کیفیت نتایج بدست آمده دارد. البته شناسایی مواد یک چالش مشخص دارد و آن چیزی به جز دشواریِ این پروسه نیست.
با توجه به این‌که شناسایی تمام و کمالِ اکثر ترکیبات پلیمر کار بسیار دشواری‌ست (به دلیل پیچیده بودن فرمولاسیون‌های پلیمر)؛ باید از روش‌های مختلفی برای شناسایی مواد استفاده کرد.
معمولا برای این‌که مواد در تست مستربچ شناسایی شوند، از عملِ جداسازی استفاده می‌کنند.
در این بین، یک تست ساده برای شناسایی مواد پلاستیکی بکار می‌رود که شامل تست‌های مقدماتی، چگالی، نقطه ذوب و واکنش مواد در برابر حرارت است. در هر کدام از این مراحل، سازوکار متفاوتی در پیش گرفته میشود:
- تست مقدماتی: در این مرحله، مواد از طریق رنگ، ابعاد ذرات، پایداری اندازه‌ی خاصی از ذرات و عدم خلوص مواد مورد بررسی قرار می‌گیرد. وقتی اندازه، وزن، رنگ و هر ویژگی و سرنخ دیگری در حینِ تست مواد مورد بررسی قرار بگیرد، روند ساخت آن ماده هم مشخص میشود.
- چگالی: معمولا چگالیِ اکثر مواد ترموپلاستیک پایین است؛ چرا که بسیاری از آن‌ها از کربن و هیدروژن ساخته شده‌اند. وقتی چگالی بر اساس گرم بر سانتی‌متر مکعب محاسبه شود، رقم بدست آمده نشان‌دهنده‌ی جرم بر واحد حجم خواهد بود. مقدار بدست آمده می‌تواند به طور مستقیم میزان احتمال شناور شدن ماده روی آب، یا غرق‌شدگی آن در آب را نشان دهد. مثلا ترموپلاستیک‌های استرین، با سرعتی بسیار آرام در آب غرق می‌شوند. حال آن‌که همین مواد روی منیزیم کلراید شناور می‌مانند. بسیاری از محصولات UPVC در آب به سرعت غرق می‌شوند، حال آن‌که روی منیزیم کلراید شناور می‌مانند.
دستگاه تزریق عمودی را در این مطلب بخوانید.
نگاهی به دو بخش آخر تست مستربچ
- نقطه ذوب: راحت‌ترین راه برای بدست آوردن این مقدار، حرارت دادنِ مقداری نمونه بر روی یک صفحه فلزی داغ خواهد بود. نرخ حرارت‌دهی هم نهایتا باید ۵۰ درجه سانتی‌گراد در ساعت باشد.
- واکنش مواد در برابر حرارت، آخرین مرحله از تست: این بخش از تست را معمولا با آزمایش تشخیص نقطه ذوب ترکیب می‌کنند. یک میله‌ی شیشه‌ای معمولا حین حرارت دیدنِ مواد آن‌ها را تکان می‌دهد. اگر مواد در برابر حرارت نرم نشوند، به آن‌ها ترموسِت می‌گویند. اما اگر در برابر حرارت نرم شوند، نام ترموپلاستیک بر آن‌ها می‌نهیم.