ISO 178 البلاستيك - تحديد خصائص الانحناء

ISO 178 البلاستيك - تحديد خصائص الانحناء

يصف معيار "ISO 178 للبلاستيك - تحديد خصائص الانحناء"، الذي وضعته المنظمة الدولية للمعايير (ISO)، طريقةً لتحديد خصائص الانحناء للبلاستيك الصلب وشبه الصلب في ظل ظروف محددة. يحدد هذا المعيار عينة اختبار مفضلة، ويتضمن معايير لأحجام عينات بديلة للاستخدام عند الحاجة. كما أُضيفت إليه مجموعة من سرعات الاختبار.

ISO 178 البلاستيك - تحديد خصائص الانحناء

تُستخدم هذه الطريقة لدراسة سلوك الانحناء لعينات الاختبار، وتحديد قوة الانحناء، ومعامل الانحناء، وجوانب أخرى لعلاقة الإجهاد أو الانفعال الانثناءي في ظل ظروف محددة. تُطبّق هذه الطريقة على عارضة ذات دعامة حرة ومُحمّلة في منتصف المسافة (اختبار تحميل ثلاثي النقاط).

تعتبر هذه الطريقة مناسبة للاستخدام مع مجموعة المواد التالية:

  • مواد التشكيل والبثق والصب بالحرارة البلاستيكية والصفائح البلاستيكية الحرارية الصلبة، بما في ذلك المركبات المملوءة والمقواة بالإضافة إلى الأنواع غير المملوءة
  • مواد صب بالحرارة الصلبة والصفائح بالحرارة الصلبة، بما في ذلك المركبات المملوءة والمقواة.

وفقًا للمواصفتين ISO 10350-1 وISO 10350-2، تُطبق هذه المواصفة على المواد المركبة المُقوّاة بالألياف التي يصل طول أليافها إلى 7,5 مم قبل المعالجة. وتُطبق المواصفة ISO 14125 على المواد المُقوّاة بالألياف الطويلة (الصفائح) التي لا يقل طول أليافها عن 7,5 مم.

الطريقة الموصوفة غير مناسبة للاستخدام مع المواد الخلوية الصلبة أو الهياكل الساندويتشية التي تحتوي على مواد خلوية. في هذه الحالات، يمكن استخدام معياري ISO 1209-1 وISO 1209-2. يُستخدم اختبار الانحناء رباعي النقاط لبعض أنواع البلاستيك المقوى بألياف النسيج. هذه الطريقة موصوفة في معيار ISO 14125.

تُجرى هذه الطريقة باستخدام عينات مُشَكَّلة آليًا من القسم المركزي لعينة اختبار قياسية متعددة الأغراض (ISO 20753)، والتي يمكن تشكيلها بأبعاد محددة، أو من منتجات نهائية أو شبه نهائية مثل القوالب أو الصفائح أو الصفائح المبثوقة أو المصبوبة. تُحدد الطريقة الأبعاد المُفضَّلة لعينة الاختبار. قد تُسفر الاختبارات التي تُجرى على عينات بأحجام مختلفة أو على عينات مُعَدَّة في ظل ظروف مختلفة عن نتائج غير قابلة للمقارنة. كما قد تؤثر عوامل أخرى، مثل سرعة الاختبار وتكييف العينة، على النتائج. بالنسبة للبوليمرات شبه البلورية المصبوبة بالحقن على وجه الخصوص، فإن سمك الطبقة السطحية المُوَجَّهة، والذي يعتمد على ظروف التشكيل، يؤثر أيضًا على خصائص الانحناء. هذه الطريقة غير مناسبة لتحديد معلمات التصميم، ولكن يُمكن استخدامها في اختبار المواد وكاختبار لمراقبة الجودة.

من حيث المبدأ، يتم ثني عينة اختبار ذات مقطع عرضي مستطيل، موضوعة على دعامتين، بواسطة حافة تحميل تؤثر على العينة عند منتصف الدعامتين. وبالتالي، تنحرف العينة بمعدل ثابت في منتصف الفتحة حتى يحدث كسر على سطحها الخارجي أو بلوغ إجهاد أقصى قدره 5%، أيهما يحدث أولاً. وخلال هذه العملية، تُقاس القوة المؤثرة على العينة والانحراف الناتج لها في منتصف الفتحة.

يصف هذا المعيار طريقتين. تستخدم الطريقة (أ) معدل إجهاد قدره 1%/دقيقة طوال فترة الاختبار. وتستخدم الطريقة (ب) معدلي إجهاد مختلفين: 1%/دقيقة لتحديد معامل الانثناء، و5%/دقيقة أو 50%/دقيقة، حسب ليونة المادة، لتحديد باقي منحنى الإجهاد-الانفعال الناتج عن الانثناء.

ينبغي اعتبار معدلات الانفعال المذكورة أعلاه معدلات اسمية. تُحسب معدلات الاختبار الاسمية باستخدام الصيغة الواردة في المعيار. ويتم اختيار إعدادات الجهاز الأنسب من الجدول الوارد في المعيار.

بالنسبة للمواد التي تُظهر سلوك إجهاد أو انفعال غير خطي، تكون خصائص الانحناء اسمية فقط. تُشتق الصيغ المعطاة بافتراض سلوك مرن خطي، وهي صالحة للانحرافات الصغيرة مقارنةً بسمك العينة. بالنسبة للعينة المفضلة، بأبعاد 80 مم × 10 مم × 4 مم، وبإجهاد انثناء تقليدي بنسبة 3,5% ونسبة امتداد إلى سمك 16، يكون الانحراف ساعة ونصف. تُعدّ اختبارات الانحناء أكثر ملاءمة للمواد الصلبة والهشة التي تُظهر انحرافات صغيرة عند الكسر منها للمواد اللينة جدًا والمرنة.

يجب أن تتوافق آلة الاختبار مع معايير ISO 7500-1 وISO 9513 والمتطلبات الموضحة في هاتين المواصفة. كما يجب أن تكون قادرة على الحفاظ على سرعة الاختبار المحددة في الجدول.

تعتبر معايير ISO 178 مهمة للأسباب التالية:

  • يحدد الخصائص الميكانيكية الأساسية: يوفر مقياسًا كميًا للبلاستيك:
    • قوة الانحناء: الضغط الذي تنكسر عنده المادة أثناء الانحناء.
    • معامل الانحناء: صلابة المادة عند الانحناء.
    • إجهاد الانحناء: التشوه قبل الكسر.

وهذه الأمور مهمة لتصميم الهندسة واختيار المواد ومراقبة الجودة.

  • ضمان الاتساق بين الصناعات: إن استخدام اختبار موحد مثل هذا يضمن ما يلي:
    • يتحدث المصنعون والمهندسون والمشترون نفس اللغة.
    • النتائج قابلة للمقارنة عالميًا، مما يؤدي إلى زيادة الشفافية والثقة.
  • يُرشد تصميم المنتجات: المواد ذات معامل الانثناء الأعلى تكون أكثر صلابةً ومقاومةً للانحناء. يُعدّ هذا المعيار بالغ الأهمية في هذه المجالات، ويستخدم المصممون بيانات معيار ISO 178 لاختيار المواد البلاستيكية التي تُلبي متطلبات الأداء.
    • قطع غيار السيارات
    • مكونات البناء
    • حالات الإلكترونيات الاستهلاكية
  • يدعم ضمان الجودة والبحث والتطوير: يستخدم هذا المعيار في:
    • تطوير المنتجات: اختبار النماذج الأولية والصيغ البلاستيكية الجديدة.
    • ضمان الجودة: التحقق من أن كل دفعة إنتاج تتوافق مع المواصفات.
    • تحليل الفشل: فهم كيفية ولماذا ينكسر جزء بلاستيكي.

ونتيجة لذلك، فإن معيار ISO 178 ضروري لتقييم سلوك الانحناء للبلاستيك، مما يجعله عنصرا أساسيا في اختبار المواد البلاستيكية، والتحقق من صحة التصميم، ومراقبة الجودة الصناعية.

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 الاختبار وفقًا لمعيار ISO 178 للبلاستيك - تحديد خصائص الانحناء.

واتس اب