تطبيق أنماط دائمة وقوية من الجسيمات الدقيقة على الأسطح المرنة

يركز بحثنا على فهم التشوهات الكبيرة في اللدائن المغناطيسية تحت تحميل المجال الميكانيكي والمغناطيسي المشترك. لتصور هذه التشوهات كميا في تجاربنا ، نستخدم تقنيات التتبع البصري مثل DIC التي تتطلب علامات دائمة على سطح عينات السيليكون الخاصة بنا. نحن نستخدم ارتباط الصور الرقمية جنبا إلى جنب مع آلة اختبار عالمية مخصصة قادرة على تطبيق كل من الأحمال الميكانيكية والمغناطيسية على عيناتنا.

يتم تمييز أسطح العينة بأنماط لإعطاء البرنامج شيئا لتتبعه. بدون علامات السطح الدائمة ، يكون تتبع التشوه مستحيلا. السيليكون بطبيعتها غير لاصقة وقابلة للتمدد بدرجة كبيرة.

هذا يعني أن معظم الدهانات الشائعة وطرق وضع العلامات على البلاستيك لا تعمل لأنها لن تلتصق أو يمكن أن تتشقق وتتقشر عندما تكون السلالات عالية حقا. يعالج بروتوكولنا الحاجة إلى طريقة موثوقة لتمييز اللدائن التي تمر بتشوهات كبيرة ، مما يتيح التتبع البصري الدقيق من خلال الدورات الميكانيكية المتكررة. على عكس معظم طرق الوسم التي تتلاشى أو تتقشر بمرور الوقت أو السلالات العالية ، يسمح نهجنا بتمييز العينات وتخزينها وتحميلها وتفريغها دون تدهور.

هذا يضمن التتبع المتسق والتكرار في التجارب ، خاصة لدراسات الشيخوخة والتعب. للبدء ، قم بتوصيل ضاغط الهواء بالبخاخة. قم بتوصيل ضاغط الهواء بمأخذ كهربائي مناسب وقم بتشغيله.

داخل غطاء الدخان ، أثناء ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة ، املأ البخاخة بكحول الأيزوبروبيل ونظفها عدة مرات. الآن ، ضع الاستنسل على منشفة ورقية داخل غطاء الدخان. احتفظ بفوهة الرش على بعد 30 سم تقريبا من الاستنسل ورش طبقة واحدة من المادة اللاصقة على الاستنسل بحركة سلسة ومستمرة.

انتظر من 30 إلى 60 ثانية حتى يصبح الاستنسل مبتذلا ولكنه لم يعد مبللا. بعد ذلك ، ضع القالب على منشفة ورقية داخل غطاء الدخان واستخدم قفازات نظيفة غير مصنوعة من اللاتكس لالتقاط الاستنسل بعناية دون إزعاج المادة اللاصقة. ضع الجانب اللاصق من الاستنسل على القالب وقم بتشغيل إصبع واحد بإحكام عبر الاستنسل لتسطيحه ، مما يضمن ملامسة موحدة مع القالب.

بعد ذلك ، باستخدام شريط الرسام ، قم بلصق حواف الاستنسل على القالب. لارتباط الصورة الرقمية ، أو قالب بقع DIC ، ضع القالب على منشفة ورقية داخل غطاء الدخان بحيث يكون سطح تجويف القالب متجها لأعلى. احتفظ بفوهة الرش على بعد 30 سم تقريبا من القالب وقم بتطبيق طبقة واحدة من تحرير العفن على القالب بحركة سلسة ومستمرة.

داخل غطاء الدخان ، استخدم قمعا أو ملعقة صغيرة لنقل ما يقرب من 10 مل من المسحوق الناعم إلى أنبوب اختبار. أضف كحول الأيزوبروبيل إلى أنبوب الاختبار ليصل الحجم الإجمالي إلى 45 مل. أغلق أنبوب الاختبار ورجه بقوة لخلط المعلق.

الآن ، أعد رج المعلق المحضر لإعادة تجانس المحتويات وملء حاوية البخاخة حتى تمتلئ بنسبة 75٪ بالتعليق. قم بتشغيل ضاغط الهواء وتأكد من ضبط ضغط الهواء بين 1.38 و 1.72 بار أو 20 إلى 25 رطلا لكل بوصة مربعة. داخل غطاء الدخان ، ضع القالب مع الاستنسل الملتصق بزاوية غير عمودية قليلا ووجه البخاخة قليلا إلى جانب القالب لضمان بدء الرذاذ قبل الوصول إلى القالب.

ثم اسحب زناد البخاخة للخلف برفق لبدء الرش. قم بتطبيق الطبقة الأولى من التعليق بسلاسة ، مع الحفاظ على الفوهة على بعد حوالي 30 سم من السطح وتتحرك في حركة مستمرة. بعد الطبقة الأولى ، حرر مشغل البخاخة وراقب السطح للتوزيع المنتظم لتعليق الجسيمات الدقيقة.

إذا لزم الأمر ، ضع طبقات إضافية عبر الاستنسل وسطح العفن. انتظر حتى تجف الجزيئات الدقيقة بشكل واضح قبل إزالة الاستنسل وتأكد من الحد الأدنى من وقت التجفيف من 180 إلى 300 ثانية. بعد ذلك ، قم بإزالة شريط الرسام من الحافة العلوية الأقصر للقالب واسحب الشريط ببطء لأعلى لفصل الاستنسل عن القالب بحركة واحدة سلسة.

بعد تشغيل ضاغط الهواء ، ضع القالب بدون أي استنسل بزاوية عمودية قليلا لتطبيق رش عمودي داخل غطاء الدخان. لاختبار البخاخة ، اضغط على الزناد لفترة وجيزة أثناء الرش على ورقة احتياطية. تأكد من أن نمط البقع الناتج عشوائي مكانيا وذو حجم مناسب لإعداد التصوير التجريبي.

الآن ، قم بنقر الزناد فوق القالب لتطبيق نمط البقع على سطحه وانتظر لمدة 180 إلى 300 ثانية على الأقل حتى تجف الجزيئات الدقيقة بشكل واضح. أخيرا ، قم بتجميع القالب استعدادا لعملية القولبة بالحقن ، أو قم بتخزينها لبضعة أيام قبل القولبة بالحقن. بعد معالجة اللدائن المصنوعة من السيليكون ، يمكن إزالة القوالب بسهولة.

تنتقل الأنماط أو البقع التي تم رشها في البداية على القوالب إلى سطح المطاط الصناعي النهائي بدقة عالية. تضمنت العينات التي تم إنشاؤها للاختبار الميكانيكي العديد من الأشكال الهندسية ، مثل الألواح والأسطوانات والمكعبات ذات الشبكات المتناقضة وأنماط البقع على الأسطح المتقابلة ، بما في ذلك الألواح البيضاء ذات الشبكات السوداء ، والألواح السوداء ذات الشبكات البيضاء ، والألواح ذات الشبكات الزرقاء. يمكن أن يكون النمط الذي يلتصق بعينة السيليكون أثناء المعالجة أي شكل أو لون.

لا ينفجر النمط ويمكن استخدامه بشكل متكرر في تجارب التشوه الكبيرة. تضمنت أنماط تصميم التتبع البصري أنماط الشبكة ، وأنماط بقع DIC المتناثرة ، وأنماط البقع الكثيفة لاحتياجات قياس الإجهاد المختلفة. أظهر تحليل ارتباط الصورة الرقمية تحت الضغط العالمي المتزايد إزاحة محلية تدريجية في الاتجاه الرأسي ، تم تصورها بواسطة خريطة حرارية بألوان تتراوح من الأحمر إلى الأزرق.