Polimer Dayanıklılık Çalışmaları ve Eşzamanlı Hygrothermo-mekanik Uyaranlara altında Fiber takviyeli kompozitler Polimer A Test Platformu

Bu prosedürün genel amacı, karmaşık yükleme koşulları altında polimer ve polimer kompozitlerin tasarımını ve güvenliğini iyileştirmektir. Düşük maliyetli, esnek, kullanıcı dostu bir test platformu kullanarak, eşzamanlı hidrotermal ve mekanik yükler altındaki dayanıklılıklarının incelenmesi yoluyla. İlk olarak, polimer kompozit numuneler bir test tankına yerleştirilir.

Daha sonra, sabit bir üç noktalı bükme yükü uygulanır ve numune aynı anda sürünme yüklemesi ile sıvıya daldırılır. Ölçülen direnç okumaları yer değiştirme değişikliklerine dönüştürülür. Analiz için, eşzamanlı testlerden sonra numunelerin ağırlıkları ölçülür.

Son olarak, numuneler artık mukavemetleri açısından test edilir. Böylece, malzemelerin mekanik ve tasarım amaçları, eşzamanlı yüklemeye verdikleri tepkiye göre daha iyi anlaşılır. Bu platformun mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, düşük maliyetli, kullanıcı dostu, taşınabilir ve diğer test ihtiyaçlarına kolayca uyarlanabilir olmasıdır.

Bu çalışmanın uygulamaları, uçaklar, gemiler, köprüler ve rüzgar türbinleri gibi polimerlerden ve polimer kompozitlerden yapılmış daha güvenli mühendislik yapılarına yöneliktir. Karmaşık hizmet koşulları altında bu yapıların daha iyi anlaşılmasına ve dolayısıyla daha iyi sayısal modellerine ve tasarımlarına sahip olacağız. Şu anda bu yöntemi, suya batırılmış ve mekanik yük altındaki polimerlerin ve polimer kompozitlerin dayanıklılığı hakkında bilgi vermek için kullanıyoruz.

Bununla birlikte, servis sırasında rutin olarak sert kimyasallara maruz kalan diğer malzemelerin dayanıklılığı gibi diğer durumlara da uygulanabilir. Genel olarak, bu platformda yeni olan kişiler, numuneleri dikkatli bir şekilde konumlandırmaya ve yüklemeye dikkat etmelidir. Test aparatının haznesi, çok çeşitli sıcaklık ve sıvıları sağlam bir şekilde tolere edecek yüksek yoğunluklu polietilenden yapılmıştır.

Test tankını çevreleyen polistiren köpük, çevre ile ısı alışverişini önler. Haznenin kapağı 9,5 milimetre kalınlığında polikarbonattır ve bu da yüklenen numunelerin görüntülenmesine izin verir. Ağır bir yükü barındırmak için tanka sabitlenen alüminyum T-bar ile sabitlenmiştir.

Takviye çelik çerçeve ve kapak üzerine ek kancalar uygulanır. Artık mukavemet testleri için çoğunlukla daha ağır ağırlıklar kullanılır. Bu hazne, arıza noktasının bulunmasını sağlamak için her numuneye 50 kilograma kadar uygulama yapabilir.

Kapaktan aşağı sarkan, A STM standartlarına göre tasarlanmış üç alüminyum bloktur. Bu bloklar, dört adede kadar numunenin aynı anda test edilmesine izin verir ve hazne kapağındaki yuvalar aracılığıyla ayarlanabilir. Numuneler iki bloğun altına yerleştirilmiştir ve bir bloğun merkezindeki yukarı doğru bir kuvvet, numune üzerinde eğilme kuvvetlerine neden olur.

Aparatın tabanında hareketli tekerlekler bulunur ve destek için çapraz kirişli ve birbirine geçmeli çelik bir çerçeve ile sağlam bir şekilde bir arada tutulur. Açılı ara parçalar, yalıtımın üstten ağırlık tarafından ezilmesini önler ve çerçeve kasnağı üzerindeki yer değiştirme göstergeleri ve dizi potansiyometre sistemleri orta açıklık sapmalarını ölçer. Bu potansiyometreler burulma yaylarından yapılmıştır.

Kasnak, ayarlanabilir ağırlık uygulaması için çelik kabloyu numune tarafından yapılan bir bağlantıdan asılı bir çubuğa bağlar. Numuneye uygulanan toplam yük, bu kablo, kasnak bağlantıları ve cıvata serisinden gelir. Bunlar, bir numuneyi test cihazına yüklemek için aparatın kullanımını kapsayan aşağıdaki bölümlerde açıklanmaktadır.

İlk olarak, tankın kapağını açın ve kapağı yan desteklerin üzerine yerleştirin. Ardından numuneyi U-cıvataya yükleyin. Çapraz çubuk, numunenin merkezinde olmalıdır.

Şimdi numunenin uçlarını alüminyum desteğin üzerine koyun. Yaklaşık beş ila 10 milimetre çıkıntı olmalıdır. Aynı şekilde dört örneğe kadar yüklemeye devam edin.

Ardından kapak desteklerini çıkarın ve kapağı indirin. Kapağın tanka doğru şekilde oturduğundan emin olun. Şimdi, dış kasnaktan sarkan çelik çubuğa ağırlıklar ekleyerek numunelere istenen kuvveti uygulayın.

İlk olarak, potansiyometre hattının sıkı olduğundan emin olun. Ardından potansiyometrenin dış pimleri boyunca direnci ölçün. Siyah uç birinci pime gider ve kırmızı uç üçüncü pime gider.

Şimdi, kalibrasyon faktörünü hesaplayarak direnç okumasını yer değiştirmeye dönüştürün. Bu durumda, bir kilo ohm, 64.895 milimetre yer değiştirmeye karşılık gelir. Sürekli veri toplama için, dizi potansiyometrelerini dijital multimetreye bağlamak mümkündür.

Yer değiştirmeyi hesapladıktan sonra, numuneleri tartmaya hazırlanın, ağırlıkları ve tankın kapağını çıkarın. Numuneler daha sonra bekletme odasına aktarılabilir. İlk olarak, oda sıcaklığındaki tüm numuneler için uygun test standardına sahip bir test sıvısı hazırlayın.

Şimdi önce bir örneği tartmak için mikrofiber bir bezle kurulayın. Ardından yüksek hassasiyetli bir teraziye yerleştirin ve veri okumasını kaydedin. Numunelerin artık mukavemet açısından test edilmesi gerekiyorsa, bu testlere devam edin.

Yüksek büyüme termal mekanik testleri, oda sıcaklığında, dört kapalı hücreli poliüretan köpük örneğinden oluşan iki grup üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bir grup %50 bağıl nemde kuru olarak test edildi. İkinci grup deiyonize suda ıslak olarak test edildi.

Orta açıklık sapması ilk altı saat boyunca ve daha sonra ertesi gün izlendi. Islak numunelerin yer değiştirmesi, kuru numunelerden önemli ölçüde daha büyüktü. Numunelerin kalıntı mukavemeti, arızaya kadar yükleme ile test edildi.

Islak numuneler yaklaşık üç kilogramda başarısız oldu ve kuru numuneler yaklaşık 3.6 kilogramda başarısız oldu. Kurulum düzgün bir şekilde yapılırsa, numuneler 15 dakika içinde bu platforma yerleştirilebilir ve yüklenebilir. Bu prosedürü takip ederken, özellikle bu prosedürü takiben dayanıklılık çalışması için önemli bir ağırlık gerektiriyorsa, numuneleri uygun şekilde konumlandırmayı ve yüklemeyi unutmamak önemlidir.

Kompozitlerin ve sert hizmet kimyasallarının dayanıklılığı gibi diğer çalışmalar, bu malzemelerin dayanıklılığı ile ilgili ek soruları yanıtlamak için yapılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, bu düşük maliyetli, kullanıcı dostu test kurulumunu kullanarak polimerleri ve polimer kompozitleri nasıl test edeceğinizi iyi anlamış olmalısınız. Sert kimyasallarla çalışıyorsanız, malzeme güvenlik sayfalarında ve çevre sağlığı ve güvenliğinde belirtilen önlemlere uymayı unutmayın.