اختبار DIN 53373 للأغشية البلاستيكية - اختبار اختراق الصدمات مع تسجيل البيانات الإلكترونية

اختبار DIN 53373 للأغشية البلاستيكية - اختبار اختراق الصدمات مع تسجيل البيانات الإلكترونية

يصف المعيار "DIN 53373 اختبار الأغشية البلاستيكية - اختبار اختراق الصدمات مع تسجيل البيانات إلكترونيًا"، الصادر عن المعهد الألماني للتوحيد القياسي (DIN)، طريقةً لتقييم مقاومة الصدمات (أو مقاومة الثقب/الاختراق) للأغشية البلاستيكية الرقيقة تحت ظروف التحميل الديناميكي. ويكتسب هذا المعيار أهميةً خاصةً لمواد التغليف المرنة مثل البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) أو غيرها من الأغشية البوليمرية المستخدمة في الأكياس والتغليف والملصقات والتطبيقات المماثلة.

اختبار DIN 53373 للأغشية البلاستيكية - اختبار اختراق الصدمات مع تسجيل البيانات الإلكترونية

تقيس هذه الطريقة كيفية تفاعل الغشاء البلاستيكي مع الصدمات الرأسية المفاجئة، محاكاةً للضغوط الواقعية مثل السقوط أو الارتطام أو الثقب أثناء المناولة أو النقل. والهدف الرئيسي هو تحديد المعايير التالية:

  • طاقة الصدمة اللازمة لاختراق الغشاء (عادة ما يتم الإبلاغ عنها بوحدة جول/مم² أو نيوتن متر/مم²، مع مراعاة سمك الغشاء)
  • أقصى انحراف قبل الفشل (عمق الاختراق)
  • منحنيات القوة والزمن أو الطاقة والزمن أثناء حدث الاصطدام.

بخلاف طرق اختبار الصدمات الأبسط (مثل معايير ISO 7765-1 أو ASTM D1709 التي تستخدم الاحتمالية الإحصائية للفشل)، يركز معيار DIN 53373 على اختبار مُجهز بأجهزة قياس مع تسجيل إلكتروني. وهذا يسمح بالتقاط بيانات ديناميكية مفصلة: القوة مع الزمن، وامتصاص الطاقة، وسلوك الفشل.

إعداد الاختبار كالتالي:

  • المطرقة (الأنبوبية/الصدمية): رأس نصف كروي، قطره عادةً 20 مم.
  • سندان/حلقة ضغط: فتحة دائرية، قطرها عادةً 40 مم.
  • يتم ضغط عينة الفيلم لتصبح مسطحة بين الحلقات.
  • تصطدم كتلة ساقطة (أو أنبوب مدفوع) بالمركز بسرعة مضبوطة.
  • تقوم أجهزة الاستشعار الإلكترونية بتسجيل حدث الاصطدام في الوقت الفعلي.

يوجد هذا الإعداد في العديد من آلات اختبار الصدمات.

الخصائص الرئيسية التي تم قياسها هي كما يلي:

  • طاقة الكسر (الاختراق)
  • أقصى انحراف عند الكسر

يُعدّ معيار DIN 53373 قديمًا نوعًا ما، ورغم أنه قد يبدو صالحًا في بعض السياقات، إلا أن العديد من المختبرات والمصنّعين يُفضّلون الآن المعايير الدولية الأحدث المُكافئة له. ويُشار إليه بكثرة في خصائص المواد، وبيانات المنتجات، وبراءات الاختراع المتعلقة بالأغشية المرنة.

يُستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع في مراقبة الجودة في المجالات التالية:

  • أغلفة التغليف (للأغذية، والطبية، والصناعية).
  • قم بتسمية الأسطح.
  • الأفلام المنفوخة أو المصبوبة حيث تكون مقاومة الصدمات أمراً بالغ الأهمية.

باختصار، يتضمن معيار DIN 53373 طريقة لتقييم سلوك اختراق الأغشية البلاستيكية للصدمات. تقيّم هذه الطريقة كيفية تفاعل الغشاء عند تعرضه لقوة صدمة مفاجئة مطبقة عمودياً على سطحه، وذلك بقياس كيفية امتصاص الغشاء للطاقة أو تمزقه أثناء الاختراق.

تم تطوير هذا المعيار لتحديد الخصائص الميكانيكية الأساسية المتعلقة بالصدمات للأغشية البلاستيكية، ويتضمن ما يلي:

  • مقاومة اختراق الصدمات
  • قدرة امتصاص الطاقة
  • أقصى قوة اختراق
  • سلوك التشوه قبل الكسر

تُمكّن هذه المعايير المهندسين من مقارنة صلابة ومتانة مواد الأغشية المختلفة تحت ظروف التحميل الديناميكي. كما يُمكن إجراء الاختبار عند درجات حرارة مختلفة لدراسة الانتقال من السلوك الهش إلى السلوك المرن في أغشية البوليمر.

ينطبق معيار DIN 53373 بشكل أساسي على الأغشية البلاستيكية والصفائح الرقيقة:

  • الأغشية الصلبة: سمك يصل إلى حوالي 0,5 مم.
  • الأغشية المرنة: سمك يصل إلى حوالي 1 مم.

تشمل المواد النموذجية التي تم اختبارها ما يلي:

  • أغشية البولي إيثيلين (PE)
  • أغشية البولي بروبيلين (PP)
  • أغشية PVC
  • أغشية تغليف متعددة الطبقات

ينتج عن طريقة الاختبار الموصوفة عدة قيم مهمة:

  • أقصى قوة اختراق
  • طاقة الصدمة اللازمة للكسر.
  • منحنى القوة والإزاحة
  • تشوه الفيلم

تساعد هذه النتائج في تقييم متانة المادة ومقاومتها للثقب.

تم لاحقًا استبدال معيار DIN 53373 بإجراءات مُحدَّثة لاختبارات الصدم للأغشية والصفائح البلاستيكية. على سبيل المثال، يتضمن معيار "DIN ISO 7765-2 الأغشية والصفائح البلاستيكية - تحديد مقاومة الصدم بطريقة السهم الساقط - الجزء 2: اختبار الثقب المُجهَّز" طريقة اختبار لتحديد خصائص تأثير الثقب لغشاء بلاستيكي باستخدام أجهزة قياس القوة والانحراف. يُطبَّق هذا المعيار إذا كان مطلوبًا رسم بياني للقوة والانحراف أو القوة والزمن مُسجَّلًا عند سرعة صدم ثابتة اسميًا لتوصيف سلوك الصدم بالتفصيل. كما أن هذه الطريقة ضرورية عند توفر عدد قليل من عينات الاختبار، وعدم إمكانية تطبيق طريقة الخطوات الموضحة في معيار DIN ISO 7765-1. تُطبَّق هذه الطريقة على الأغشية التي يصل سمكها إلى 1 مم، وتُمكِّن من مقارنة قوى اختراق الصدم، والتشوهات ثنائية المحور، وقدرات امتصاص الطاقة للأغشية. علاوة على ذلك، يمكن تحديد منطقة الانتقال بين السلوك الهش والمتين للغشاء في ظل ظروف الاختبار عن طريق تغيير درجة الحرارة أو معدل الاختراق أو الرطوبة النسبية.

وبناءً على ذلك، يحدد معيار DIN 53373 اختبار اختراق الأغشية البلاستيكية باستخدام أجهزة قياس الصدمات، مما يتيح قياس قوة الاختراق وامتصاص الطاقة وسلوك التشوه تحت تأثير الصدمات المفاجئة. وعلى الرغم من استخدامه على نطاق واسع تاريخيًا، فقد تم استبداله الآن بمعايير تستند إلى معايير المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) مثل ISO 7765.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار DIN 53373.

واتس اب