PEEK պոլիմերային կոմպոզիտների Ռոքվելի կարծրության փորձարկում

PEEK-ը (պոլիէթերեթերկետոն) բարձր արդյունավետությամբ կոմպոզիտային նյութ է, որը ստացվում է PEEK խեժը ամրացնող նյութերի, ինչպիսիք են ածխածնային մանրաթելը, ապակե մանրաթելը և կերամիկան, համադրելով: Ավելի բարձր կարծրություն ունեցող PEEK նյութերն ունեն ավելի լավ դիմադրություն քերծվածքների և մաշվածության նկատմամբ, ինչը դրանք հարմար է դարձնում մաշվածությանը դիմացկուն մասերի և բաղադրիչների արտադրության համար, որոնք պահանջում են բարձր ամրության հենարան: PEEK-ի բարձր կարծրությունը թույլ է տալիս պահպանել իր ձևը անփոփոխ նույնիսկ մեխանիկական լարվածությանը և երկարատև օգտագործմանը դիմակայելուց հետո, ինչը թույլ է տալիս այն լայնորեն օգտագործվել այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական, ավտոմոբիլային և բժշկական օգնությունը:

PEEK նյութերի համար կարծրությունը նյութի արտաքին ուժերի ազդեցության տակ դեֆորմացիային դիմադրելու ունակության կարևոր ցուցանիշ է: Դրա կարծրությունը որոշիչ ազդեցություն ունի դրանց աշխատանքի և կիրառման վրա: Կարծրությունը սովորաբար չափվում է Ռոքվելի կարծրությամբ, մասնավորապես HRR սանդղակով, որը հարմար է միջին կարծրության պլաստմասսաների համար: Փորձարկումը հարմար է և քիչ վնաս է հասցնում նյութին:

Պիկի պոլիմերային կոմպոզիտային նյութերի Ռոքվելի կարծրության փորձարկման ստանդարտներում լայնորեն կիրառվում են R սանդղակը (HRR) և M սանդղակը (HRM), որոնց մեջ համեմատաբար ավելի տարածված է R սանդղակը։

Չամրանավորված կամ ցածր ամրացում պարունակող մաքուր Peek նյութերի մեծ մասի համար (օրինակ՝ ապակե մանրաթելի պարունակությունը ≤ 30%) սովորաբար նախընտրելի ընտրություն է R սանդղակը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ R սանդղակը հարմար է համեմատաբար փափուկ պլաստմասսաների համար, մաքուր Peek նյութերի կարծրությունը սովորաբար տատանվում է մոտավորապես HRR110-ից մինչև HRR120, որը ընկնում է R սանդղակի չափման միջակայքում՝ թույլ տալով ճշգրիտ արտացոլել դրանց կարծրության արժեքները: Բացի այդ, այս սանդղակի տվյալներն ունեն ավելի մեծ ունիվերսալություն արդյունաբերության մեջ՝ նման նյութերի կարծրությունը ստուգելիս:

Բարձր ամրացման Peek կոմպոզիտային նյութերի համար (օրինակ՝ ապակե մանրաթելի/ածխածնային մանրաթելի պարունակությունը ≥ 30%) հաճախ օգտագործվում է M սանդղակը՝ դրանց ավելի բարձր կարծրության պատճառով: M սանդղակը կիրառում է ավելի մեծ փորձարկման ուժ, որը կարող է նվազեցնել ամրացման մանրաթելերի ազդեցությունը խորշերի վրա և հանգեցնել ավելի կայուն փորձարկման տվյալների:

PEEK պոլիմերային կոմպոզիտների Ռոքվելի կարծրության թեստը պետք է համապատասխանի ASTM D785 կամ ISO 2039-2 ստանդարտներին: Հիմնական գործընթացը ներառում է ադամանդե ատամփորիչի միջոցով որոշակի բեռի կիրառում և կարծրության արժեքի հաշվարկ՝ հիմնվելով ատամփորման խորության վրա: Փորձարկման գործընթացի ընթացքում հատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել նմուշի պատրաստման և փորձարկման միջավայրի վերահսկմանը՝ արդյունքի արժեքի ճշգրտությունն ապահովելու համար: Փորձարկման ընթացքում պետք է հաշվի առնել երկու հիմնական նախապայման.

1. Նմուշի պահանջները. Հաստությունը պետք է լինի ≥ 6 մմ, իսկ մակերեսի կոպտությունը (Ra)՝ ≤ 0.8 մկմ: Սա կանխում է անբավարար հաստության կամ անհարթ մակերեսի պատճառով տվյալների աղավաղումը:

2. Շրջակա միջավայրի վերահսկողություն. Փորձարկումը խորհուրդ է տրվում անցկացնել 23±2℃ ջերմաստիճանով և 50±5% հարաբերական խոնավությամբ միջավայրում: Ջերմաստիճանի տատանումները կարող են զգալիորեն ազդել պոլիմերային նյութերի, ինչպիսին է Peek-ը, կարծրության ցուցանիշների վրա:

Տարբեր ստանդարտներ ունեն մի փոքր տարբեր դրույթներ փորձարկման ընթացակարգերի համար, ուստի ստորև նշված հիմքերը, որոնք պետք է հետևել, պետք է հստակ սահմանվեն իրական գործողությունների ընթացքում։

Որոշակի ամրացված PEEK կոմպոզիտային նյութերի կարծրությունը կարող է նույնիսկ գերազանցել HRC 50-ը: Անհրաժեշտ է ստուգել դրանց մեխանիկական հատկությունները՝ ուսումնասիրելով այնպիսի ցուցանիշներ, ինչպիսիք են ձգման ամրությունը, ծռման ամրությունը և հարվածային դիմադրությունը: Ստանդարտացված փորձարկումները պետք է անցկացվեն միջազգային ստանդարտներին համապատասխան, ինչպիսիք են ISO-ն և ASTM-ը՝ դրանց որակի և կատարողականի կայունությունն ապահովելու, ինչպես նաև համապատասխան ոլորտներում կիրառման անվտանգությունն ու հուսալիությունը երաշխավորելու համար: