اختبار الشقوق الإجهادية للبلاستيك (FORD BO 127-03)

يصف المعيار "FORD BO 127-03 اختبار التشقق الإجهادي للبلاستيك"، الذي طورته شركة فورد موتور (FORD)، إجراءً لتحديد مقاومة المواد البلاستيكية الحرارية للتشقق الإجهادي عند استخدامها في اتصال مباشر مع مواد أخرى مثل الزيت والشحوم والمنظفات وبولي فينيل كلوريد المرن والمطاط الصناعي.

يجب تقييم جميع المواد غير المتبلورة لاحتمالية عدم توافقها مع المواد الأخرى التي قد تلامسها. راتنجات السيارات الشائعة مُدرجة في الجدول المُرفق بالمعيار. في حال وجود أي شك أو عدم ظهور المادة في الجدول، يُرجى التواصل مع قسم هندسة المواد.

على سبيل المثال، يُستخدم مثبت معدني مدهون على مكون أو قطعة من بلاستيك البولي كربونات، لذا يجب اختبار بلاستيك البولي كربونات للتحقق من تشققه الإجهادي باستخدام شحم الإنتاج. يُختبر ABS لأن ركيزة مسند الذراع مصنوعة من ABS ومغلفة بمادة PVC (فينيل). يمكن أن يتسبب PVC في انتقال المُليّنات إلى ABS.

الأجهزة اللازمة المستخدمة في هذه الاختبارات هي:

• فرن الحمل الحراري الميكانيكي: يجب استخدام فرن من النوع الثاني (أ) وفقًا للمواصفة ASTM E145-19. فرن مزود بتهوية قسرية ودرجة حرارة موحدة بنسبة ± 1% من الفرق بين درجة حرارة الفرن ودرجة حرارة المحيط. يجب التحكم في درجة حرارة الفرن بحيث لا تتجاوز درجتين مئويتين، ما لم يُنص على خلاف ذلك في مواصفات فورد.
• تجهيزات الاختبار: يُصنع عمود الاختبار من مواد خاملة كيميائيًا، مثل الخشب أو الألومنيوم، بنصف القطر المطلوب لتحقيق نسبة الانفعال المطلوبة. يجب تثبيت العينات على عمود الاختبار بطريقة لا تؤثر على نتائج الاختبار.
• قماش خفق AATCC (النمط 3): عدد الخيوط 80 × 84، قطن ممشط، غير محدد الحجم، مبيض (بدون مبيضات بصرية أو مواد تشطيب).
• المواد الكيميائية: يجب تحديد مواد الاختبار واعتمادها من قِبل طرفي التعاقد، قسم هندسة تطوير منتجات فورد، ومختبر الاختبار، على التوالي. يجب أن تتكون مادة الاختبار من مواد كيميائية خاصة بالبيئة التي صُمم المنتج من أجلها. المواد الكيميائية المحتملة مُدرجة في الجدول المُرفق بالمعيار.

الإجراءات الموضحة في معيار FORD BO 127-03 هي كما يلي:

• الطريقة أ: عينات اختبار الشد المصبوبة (اختبار المواد): حضّر قضبان النوعين 1أ و1ب وفقًا للمعيار ISO 527-2. يجب تحضير أربع عينات على الأقل من قضبان الشد. في حالة المواد المشتبه في أنها تُظهر تباينًا في الخواص، يجب الحصول على العينات بشكل موازٍ وعمودي على تدفق المادة، وتحديدها على هذا الأساس.

يجب تنظيف تجهيزات الاختبار بعناية قبل كل اختبار لمنع أي تلوث محتمل من الاختبارات السابقة. تُركّب قضبان الشد في تجهيزات الاختبار، ويتم تحقيق مستوى إجهاد بنسبة 1%. يجب أن يلامس الجزء الخلفي من العينات تجهيز الاختبار بالكامل لتحقيق مستوى الإجهاد المطلوب. يجب استخدام نصف قطر انحناء يبلغ 198 مم (بناءً على سمك 4 مم) للعينات من النوع 1A و1B.

تُفحص العينات بحثًا عن أي شقوق على طول المقياس باستخدام مجهر ستيريو بتكبير 20x (بعد تطبيق الجهد وقبل تطبيق المادة الكيميائية). وذلك لتحديد حالة الجهد الأولية.

يتم تطبيق المادة الكيميائية على ثلاثة قضبان شد على الأقل من العينات بواسطة طريقة التطبيق المعمول بها في الجدول خلال ساعتين من تركيب قضيب الاختبار في جهاز الاختبار.

تُعرَّض العينات لدرجة حرارة ٨٠ درجة مئوية (زائد/ناقص درجتين مئويتين) لمدة ٧٢ ساعة. تُعرَّض العينة الضابطة لفرن منفصل لمنع التلوث.

في نهاية فترة الاختبار، أزل المادة الكيميائية بمسحها أو كشطها بقطعة قماش ناعمة. لا تُستخدم أي مذيبات.

يتم تحضير العينة المفلترة لمدة ساعة عند درجة حرارة 23 درجة زائد/ناقص 2 درجة ورطوبة نسبية 50 بالمائة زائد/ناقص 5 بالمائة.

باستخدام مجهر ستيريو، يتم فحص العينة المجهدة بحثًا عن الشقوق والصدوع عند تكبير 20 ضعفًا بينما تكون العينة لا تزال في جهاز الاختبار.

يتم الإبلاغ عن المادة الكيميائية وكميتها وتكرار استخدامها ووجود الشقوق أو الفتحات.

• الطريقة ب: عينات اختبار نسب الأجزاء (اختبار الأداء): تُحضَّر عينة بمقاس 150 مم × 20 مم من مقطع مسطح من القطعة الحالية، إما بنفث الماء أو القطع السلس. يجب أن تكون القطعة خالية من النتوءات أو الحواف الحادة التي قد تُسبب الكسر. يجب تحضير أربع عينات على الأقل. بالنسبة للمواد التي يُشتبه في أنها تُظهر تباينًا في الخواص، يجب الحصول على عينات من عدة قطع، ومن موقع القطعة واتجاهها وفقًا لما هو مُتفق عليه مع شركة فورد لهندسة المواد.

يجب تنظيف تجهيزات الاختبار بعناية قبل كل اختبار لمنع أي تلوث محتمل من الاختبارات السابقة. توضع العينات في تجهيزات الاختبار وتُجهد حتى مستوى إجهاد 1%. يجب أن يكون الجزء الخلفي من العينات ملامسًا تمامًا لتجهيزات الاختبار لتحقيق مستوى الإجهاد المطلوب.

نظراً للتباين الطبيعي للقطعة، يجب قياس متوسط ​​سمك القطعة (ثلاث نقاط على الأقل على طول العينة) لحساب أنصاف أقطار الانحناء اللازمة لتحقيق إجهاد بنسبة 1%. يجب ألا يتجاوز قياس سمك العينة 0,5 مم، لأن ذلك سيؤثر على الإجهاد المطبق عليها. في حال تجاوز تباين السمك 0,5 مم، يجب التواصل مع قسم هندسة المواد.

تُفحص العينات بحثًا عن أي شقوق باستخدام مجهر ستيريو بتكبير 20x من مركز عينة القطعة (بعد تطبيق الإجهاد وقبل تطبيق المادة الكيميائية). وذلك لتحديد حالة الإجهاد الأولية.

من هذه النقطة فصاعدًا، يتم اتباع الطريقة (أ). ويمكن اختبار الطريقة (أ) بدلًا من الطريقة (ب) في مواصفات الأداء وفقًا لتقدير مهندس المواد.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات اختبار وفقًا لمعيار "FORD BO 127-03 لاختبار تشققات الإجهاد في البلاستيك".