PEEK პოლიმერული კომპოზიტების როკველის სიმტკიცის ტესტირება

PEEK (პოლიეთერეთერკეტონი) არის მაღალი ხარისხის კომპოზიტური მასალა, რომელიც მიიღება PEEK ფისისა და გამაგრების მასალების, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკო, მინის ბოჭკო და კერამიკა, შერწყმით. უფრო მაღალი სიმტკიცის PEEK მასალებს აქვთ უკეთესი წინააღმდეგობა ნაკაწრებისა და ცვეთა-აბრაზიის მიმართ, რაც მათ შესაფერისს ხდის ცვეთამედეგი ნაწილებისა და კომპონენტების წარმოებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მაღალი სიმტკიცის საყრდენს. PEEK-ის მაღალი სიმტკიცე საშუალებას აძლევს მას შეინარჩუნოს ფორმა უცვლელი მექანიკური დატვირთვისა და ხანგრძლივი გამოყენების შემდეგაც კი, რაც საშუალებას იძლევა ფართოდ იქნას გამოყენებული ისეთ სფეროებში, როგორიცაა აერონავტიკა, საავტომობილო და სამედიცინო მომსახურება.

PEEK მასალებისთვის, სიმტკიცე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია მასალის უნარისა, გაუძლოს დეფორმაციას გარე ძალების ზემოქმედების ქვეშ. მის სიმტკიცეს გადამწყვეტი გავლენა აქვს მათ მუშაობასა და გამოყენებაზე. სიმტკიცე, როგორც წესი, იზომება როკველის სიმტკიცით, განსაკუთრებით HRR შკალით, რომელიც შესაფერისია საშუალო სიმტკიცის პლასტმასისთვის. ტესტი მოსახერხებელია და მასალას მცირე დაზიანებას იწვევს.

პიკის პოლიმერული კომპოზიტური მასალების როკველის სიმტკიცის ტესტირების სტანდარტებში ფართოდ გამოიყენება R შკალა (HRR) და M შკალა (HRM), რომელთა შორის R შკალა შედარებით უფრო ხშირად გამოიყენება.

გაუმაგრებელი ან დაბალი გამაგრების შემცველობის სუფთა Peek მასალების უმეტესობისთვის (მაგ., მინის ბოჭკოს შემცველობა ≤ 30%), როგორც წესი, სასურველი არჩევანია R სკალა. ეს იმიტომ ხდება, რომ R სკალა შესაფერისია შედარებით რბილი პლასტმასისთვის, სუფთა Peek მასალების სიმტკიცე ზოგადად მერყეობს დაახლოებით HRR110-დან HRR120-მდე, რაც R სკალის საზომ დიაპაზონში ჯდება - რაც საშუალებას იძლევა მათი სიმტკიცის მნიშვნელობების ზუსტად ასახვის. გარდა ამისა, ამ სკალის მონაცემებს უფრო მეტი უნივერსალურობა აქვს ინდუსტრიაში ასეთი მასალების სიმტკიცის ტესტირებისას.

მაღალი გამაგრების მქონე Peek კომპოზიტური მასალებისთვის (მაგ., მინის ბოჭკოს/ნახშირბადის ბოჭკოს შემცველობა ≥ 30%), ხშირად გამოიყენება M შკალა მათი უფრო მაღალი სიმტკიცის გამო. M შკალა უფრო დიდ სატესტო ძალას იყენებს, რამაც შეიძლება შეამციროს გამაგრების ბოჭკოების გავლენა ჩაღრმავებებზე და გამოიწვიოს უფრო სტაბილური ტესტირების მონაცემები.

PEEK პოლიმერული კომპოზიტების როკველის სიმტკიცის ტესტი უნდა შეესაბამებოდეს ASTM D785 ან ISO 2039-2 სტანდარტებს. ძირითადი პროცესი მოიცავს ალმასის ჩაღრმავების აპარატის მეშვეობით სპეციფიკური დატვირთვის გამოყენებას და სიმტკიცის მნიშვნელობის გამოთვლას ჩაღრმავების სიღრმის მიხედვით. ტესტირების პროცესში განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ნიმუშის მომზადებისა და ტესტირების გარემოს კონტროლს, რათა უზრუნველყოფილი იყოს შედეგის სიზუსტე. ტესტირების დროს უნდა აღინიშნოს ორი ძირითადი წინაპირობა:

1. ნიმუშის მოთხოვნები: სისქე უნდა იყოს ≥ 6 მმ, ხოლო ზედაპირის უხეშობა (Ra) უნდა იყოს ≤ 0.8 μm. ეს თავიდან აგვაცილებს მონაცემების დამახინჯებას, რომელიც გამოწვეულია არასაკმარისი სისქით ან არათანაბარი ზედაპირით.

2. გარემოს კონტროლი: ტესტირება რეკომენდებულია 23±2℃ ტემპერატურისა და 50±5% ფარდობითი ტენიანობის მქონე გარემოში. ტემპერატურის რყევებმა შეიძლება მნიშვნელოვნად იმოქმედოს პოლიმერული მასალების, მაგალითად Peek-ის, სიმტკიცის მაჩვენებლებზე.

სხვადასხვა სტანდარტს ტესტირების პროცედურებისთვის ოდნავ განსხვავებული დებულებები აქვს, ამიტომ ქვემოთ მოცემული საფუძვლები, რომლებიც უნდა დაიცვან, რეალურ ოპერაციებში მკაფიოდ უნდა იყოს განსაზღვრული.

გარკვეული გამაგრებული PEEK კომპოზიტური მასალების სიმტკიცე შეიძლება HRC 50-საც კი აღემატებოდეს. აუცილებელია მათი მექანიკური თვისებების შემოწმება ისეთი ინდიკატორების შესწავლით, როგორიცაა დაჭიმვის სიმტკიცე, მოხრის სიმტკიცე და დარტყმის სიმტკიცე. სტანდარტიზებული ტესტები უნდა ჩატარდეს საერთაშორისო სტანდარტების, როგორიცაა ISO და ASTM, შესაბამისად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მათი ხარისხისა და მუშაობის სტაბილურობა, ასევე შესაბამის სფეროებში გამოყენების უსაფრთხოება და საიმედოობა.