المواصفة القياسية الدولية ISO 6603 للبلاستيك - تحديد سلوك تأثير الثقب للبلاستيك الصلب

المواصفة القياسية الدولية ISO 6603 للبلاستيك - تحديد سلوك تأثير الثقب للبلاستيك الصلب

يتكون معيار "ISO 6603 البلاستيك - تحديد سلوك تأثير الثقب للبلاستيك الصلب"، الذي نشرته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، من الأقسام الفرعية التالية المنشورة تحت نفس العنوان:

المواصفة القياسية الدولية ISO 6603 للبلاستيك - تحديد سلوك تأثير الثقب للبلاستيك الصلب

  • يصف المعيار "ISO 6603-1 الجزء 1: اختبار الصدمات بدون استخدام أدوات" طرق تحديد خصائص مقاومة الصدمات للثقوب في المواد البلاستيكية الصلبة على شكل عينات اختبار مسطحة، مثل الأقراص أو القطع المربعة، في ظل ظروف محددة. يمكن تشكيل العينات مباشرةً، أو قصها من الصفائح، أو أخذها من المنتجات النهائية. ويحدد المعيار أنواعًا مختلفة من عينات الاختبار وظروف الاختبار.

تُستخدم طرق السهم الساقط لدراسة سلوك الصفائح أو القوالب البلاستيكية تحت تأثير صدمة عمودية على مستوى العينة. يُمكن استخدام هذا المعيار إذا كان كافيًا لتوصيف سلوك الصدمة للبلاستيك بقيمة عتبة طاقة تمزق الصدمة بناءً على عدد كبير من عينات الاختبار. أما إذا تطلّب الأمر مخططًا للقوة-الانحراف أو القوة-الزمن مُسجّلًا عند سرعة صدمة ثابتة اسميًا لتوصيف سلوك الصدمة بدقة، فيُطبّق معيار ISO 6603-2.

تُطبَّق طرق الاختبار هذه على العينات التي يتراوح سمكها بين 1 مم و4 مم. أما بالنسبة للعينات التي يقل سمكها عن 1 مم، فيُفضَّل استخدام معيار ISO 7765. ويمكن اختبار العينات التي يزيد سمكها عن 4 مم إذا كانت المعدات مناسبة، ولكن هذا الاختبار خارج نطاق معياري ISO 6603-1 وISO 6603-2.

هذه الطرق مناسبة لأنواع المواد التالية:

  • مواد التشكيل والبثق الحرارية الصلبة، بما في ذلك المركبات والصفائح المملوءة وغير المملوءة والمعززة.
  • مواد التشكيل والبثق الصلبة المتصلبة بالحرارة، بما في ذلك المركبات المملوءة والمعززة، والصفائح، والرقائق.
  • المواد المركبة المقواة بالألياف من اللدائن الحرارية واللدائن الحرارية التي تحتوي على مواد تقوية أحادية الاتجاه أو غير أحادية الاتجاه (مثل الحصائر والأقمشة المنسوجة والخيوط المنسوجة والخيوط المقطعة ومواد التقوية المركبة والهجينة والخيوط المطحونة والصفائح المصنوعة من مواد مشبعة مسبقًا).

تنطبق هذه الأساليب أيضًا على المنتجات النهائية والصفائح والعينات المقولبة أو المصنعة من الصفائح المبثوقة أو المصبوبة.

لا يمكن مقارنة نتائج الاختبارات إلا إذا كانت ظروف تحضير العينة وأبعادها وأسطحها، بالإضافة إلى ظروف الاختبار، متطابقة. وعلى وجه الخصوص، لا يمكن مقارنة النتائج المُستخلصة من عينات ذات سماكات مختلفة. ويتطلب التقييم الشامل للاستجابة لإجهاد الصدم تحديدات كدالة لسرعة الصدم ودرجة الحرارة لمتغيرات مادية مختلفة، مثل التبلور ومحتوى الرطوبة.

لا يمكن التنبؤ بسلوك تأثير المنتجات النهائية بشكل مباشر من هذا الاختبار، ولكن يمكن أخذ عينات من المنتجات النهائية لاختبارها باستخدام هذه الطرق.

من حيث المبدأ، تُحدد مقاومة الصدمات لعينات الاختبار ذات الحجم المناسب عن طريق ضرب العينة برأس صدم مُثقّل ومُشحّم، يُسقط عموديًا من ارتفاع معلوم. تُضرب العينة في مركزها برأس الصدم عموديًا على سطحها. يُسمح بطريقتين لضبط الطاقة لحظة الاصطدام: تغيير الكتلة عند ارتفاع ثابت، وتغيير الارتفاع عند كتلة ثابتة.

تعتمد عملية الارتفاع المتغير على السرعة، ويمكن ملاحظة نتائج مختلفة تبعًا لمعدل إجهاد المادة. ويُقدَّم هنا أسلوبان للاختبار الإحصائي:

  • الطريقة أ: طريقة السلم (الفردية) (المفضلة).
  • الطريقة ب: طريقة المجموعة (اختيارية).
  • يصف المعيار "ISO 6603-2 الجزء 2: اختبار الصدم المُجهّز" طريقة اختبار لتحديد خصائص تأثير الثقب على المواد البلاستيكية الصلبة على شكل عينات مسطحة باستخدام أجهزة تقيس القوة والانحراف. تُطبّق هذه الطريقة عندما يكون من الضروري تسجيل مخطط القوة-الانحراف أو القوة-الزمن عند سرعة صدم ثابتة اسمية، وذلك لتوصيف سلوك الصدم بدقة.

تُعدّ طريقة الاختبار صالحة للعينات التي يتراوح سمكها بين 1 مم و 4 مم. وتناسب هذه الطريقة الأنواع التالية من المواد:

  • مواد التشكيل والبثق الحرارية الصلبة، بما في ذلك المركبات والصفائح المملوءة وغير المملوءة والمعززة.
  • مواد التشكيل والبثق الصلبة المتصلبة بالحرارة، بما في ذلك المركبات المملوءة والمعززة، والصفائح، والرقائق.
  • المواد المركبة المقواة بالألياف من المواد المتصلبة بالحرارة والمواد البلاستيكية الحرارية التي تحتوي على مواد تقوية أحادية الاتجاه أو متعددة الاتجاهات، والحصائر، والأقمشة المنسوجة، والخيوط المنسوجة، والخيوط المقطوعة، ومواد التقوية المركبة والهجينة، والخيوط، والألياف المطحونة، والصفائح المصنوعة من مواد مشبعة مسبقًا.

تنطبق هذه الطريقة أيضًا على العينات المصبوبة أو المعالجة من المنتجات النهائية والصفائح والألواح المبثوقة أو المصبوبة.

لا يمكن مقارنة نتائج الاختبارات إلا إذا كانت ظروف تحضير العينة وأبعادها وأسطحها وظروف الاختبار متطابقة. وعلى وجه الخصوص، لا يمكن مقارنة النتائج المُستخلصة من عينات ذات سماكات مختلفة. ويمكن الحصول على تقييم شامل للاستجابة لإجهاد الصدم من خلال تحديد سرعة الصدم ودرجة الحرارة كدالة لمتغيرات المادة المختلفة، مثل التبلور ومحتوى الرطوبة.

لا يمكن التنبؤ بسلوك المنتجات النهائية عند تعرضها للصدمات بشكل مباشر من هذا الاختبار، ولكن يمكن أخذ عينات منها لإجراء الاختبارات باستخدام هذه الطريقة. ولا يُقصد استخدام بيانات الاختبار المُطوَّرة بهذه الطريقة في حسابات التصميم. مع ذلك، يمكن الحصول على معلومات حول السلوك النموذجي للمادة من خلال اختبار عينات مُحضَّرة عند درجات حرارة وسرعات صدم مختلفة، وبسماكات متفاوتة، وتحت ظروف مختلفة.

لا يهدف هذا المعيار إلى تقديم تفسير للآلية التي تحدث عند كل نقطة على مخطط القوة والانحراف. إن مثل هذه التفسيرات هي مهمة البحث العلمي.

من حيث المبدأ، تُثقب عينة الاختبار من مركزها باستخدام مثقاب صدمي مُشحم، بشكل عمودي على سطح العينة وبسرعة منتظمة تقريبًا. ويُسجل مخطط القوة-الانحراف أو القوة-الزمن الناتج إلكترونيًا. ويُفضل تثبيت عينة الاختبار في وضع ثابت أثناء الاختبار.

يسجل مخطط القوة والانحراف الذي تم الحصول عليه من هذه الاختبارات سلوك تأثير العينة، مما يسمح باستنتاج خصائص مختلفة لسلوك المادة.

معايير ISO 6603 هي معايير معترف بها عالميًا تقيس مدى مقاومة المواد البلاستيكية الصلبة للثقب والتمزق عند السرعات العالية. هذا نوع من أضرار الصدمات التي لا تستطيع الاختبارات التقليدية مثل اختبار شاربي أو إيزود تقييمها بدقة. وتُعتبر هذه المعايير مهمة للأسباب التالية:

  • يحاكي هذا النظام أنماط الأعطال الواقعية: حيث تتعرض العديد من الأجزاء البلاستيكية للثقب والكسر (على سبيل المثال، اصطدام حجر بمصد السيارة، أو سقوط أداة على حامل البطارية، أو اصطدام ركبة بلوحة باب داخلية). ويُحاكي هذا المعيار بشكل مباشر عملية الثقب متعددة المحاور وعالية السرعة.
  • ضروري للمكونات الحساسة للسلامة: مطلوب على نطاق واسع في صناعة السيارات (السلامة الداخلية، وحماية المشاة، وحماية بطارية المركبات الكهربائية)، والخوذات، ومعدات الحماية، وأغلفة الأجهزة الطبية حيث يمكن أن تمنع مقاومة الاختراق الإصابة أو التسرب.
  • وهو يميز بين السلوك المرن والهش: يعرض الإصدار المزود بأجهزة قياس منحنى القوة والانحراف الكامل، مما يكشف ما إذا كانت المادة تمتص الطاقة بعد الشق الأول (مرن = أكثر أمانًا) أو تنكسر على الفور (هش).
  • فهو يتيح مقارنة عادلة للمواد: فهو يستخدم هندسة ثابتة للمؤثر (طرف نصف كروي 20 مم)، والضغط والسرعة (حوالي 4,4 م/ث)، لذلك يمكن مقارنة نتائج PC وABS وPP وPA والمواد المركبة وما شابه ذلك من أي مختبر في جميع أنحاء العالم بشكل مباشر.
  • مطلوب بشكل أساسي من قبل مواصفات الشركة المصنعة للمعدات الأصلية: غالبًا ما يتم فرضه من قبل مصنعي السيارات، وعلامات المنتجات الاستهلاكية، والهيئات التنظيمية حيث يلزم تقديم دليل على أداء مقاومة الثقوب.
  • إنها توجه اختيار المواد وتصميم الأجزاء: يستخدم المصممون هذه البيانات القياسية لاختيار درجات أكثر صلابة، وتحسين التضليع / السماكة، أو التحول من التركيبات الهشة إلى التركيبات المرنة (على سبيل المثال، عن طريق إضافة معدلات الصدمات).
  • إنها تسد الفجوة بين الاختبارات المعملية والمواقف الواقعية: فهي توفر ارتباطًا أفضل بكثير بين حالات الفشل الميدانية واختبارات تأثير القضبان المشقوقة، وخاصة بالنسبة للأجزاء المسطحة أو المنحنية قليلاً (الصواني والعلب والألواح المشكلة حراريًا).

ختاماً، يُعدّ معيار ISO 6603 من أهم المعايير التي تُحدد أداء المواد البلاستيكية الصلبة في مقاومة الصدمات عالية السرعة. فمن خلال الجمع بين اختبارات السقوط البسيطة والاختبارات المتطورة باستخدام أجهزة قياس دقيقة، يُزوّد ​​هذا المعيار المهندسين ببيانات موثوقة وقابلة للمقارنة حول كيفية مقاومة المواد البلاستيكية للاختراق وامتصاصها للطاقة في ظروف تُحاكي الحوادث أو سوء الاستخدام في الواقع.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، والمساعدة في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "ISO 6603 البلاستيك - تحديد سلوك تأثير الثقب للبلاستيك الصلب".

واتس اب