آزمایش‌های لاستیک DIN 53509-1 - تعیین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ازن - بخش 1 شرایط استاتیک

آزمایش‌های لاستیک DIN 53509-1 - تعیین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ازن - بخش 1 شرایط استاتیک

آزمون‌های لاستیکی DIN 53509-1 - تعیین مقاومت ترک‌خوردگی ازن - بخش 1: شرایط استاتیک

آزمایش‌های لاستیک DIN 53509-1 - تعیین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ازن - بخش 1 شرایط استاتیک

استاندارد «DIN 53509-1 آزمون‌های لاستیک - تعیین مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ازن - بخش 1: شرایط استاتیک»، منتشر شده توسط موسسه استاندارد آلمان (DIN)، روش‌های آزمون برای تعیین مقاومت لاستیک‌ها و الاستومرها در برابر ترک‌خوردگی ازن را شرح می‌دهد.

ازن اتمسفری، حتی در غلظت‌های بسیار پایین، می‌تواند باعث ترک خوردگی سطحی در بسیاری از لاستیک‌های ولکانیزه یا ترموپلاستیک، به ویژه آنهایی که حاوی پیوندهای دوگانه هستند (مانند لاستیک طبیعی، SBR، NBR) شود. این یک مسئله حیاتی برای آب‌بندها، لاستیک‌ها، شیلنگ‌ها، حلقه‌های O و سایر محصولات لاستیکی است که در معرض محیط‌های بیرونی یا ارتفاع بالا قرار دارند.

اساساً، استاندارد DIN 53509-1 بخش اصلی است. این استاندارد نحوه قرار دادن نمونه‌های آزمایش لاستیک در معرض اتمسفر ازن کنترل‌شده تحت تنش کششی استاتیک و نحوه ارزیابی ترک‌خوردگی را شرح می‌دهد. این استاندارد شامل دو روش رایج است:

  • روش الف: ارزیابی ترک خوردگی پس از مدت زمان ثابت قرار گرفتن در معرض غلظت و ولتاژ ازن خاص. این روش یک روش ارزیابی با زمان ثابت است:
    • نمونه‌های آزمایشی تا یک یا چند سطح ازدیاد طول تعریف‌شده (کرنش، مثلاً 10 درصد، 20 درصد، 30 درصد، 50 درصد) کشیده می‌شوند.
    • برای مدت زمان مشخصی (معمولاً ۲۴ ساعت، ۴۸ ساعت، ۷۲ ساعت یا بیشتر، بسته به مشخصات یا نیاز مشتری) در معرض محفظه ازن قرار می‌گیرد.
    • پس از پایان دوره نوردهی، نمونه‌ها برداشته شده و از نظر وجود، تعداد، طول و عمق/شدت ترک‌ها بررسی می‌شوند (معمولاً به صورت بصری و با بزرگنمایی ۲ تا ۱۰ برابر).

ترک‌ها بر اساس یک طرح طبقه‌بندی (معمولاً بر اساس تراکم و اندازه ترک) درجه‌بندی می‌شوند. مقیاس‌های درجه‌بندی رایج از 0 (بدون ترک قابل مشاهده) تا اعداد بالاتر که نشان‌دهنده شدت فزاینده هستند (مثلاً ترک‌های کوچک زیاد، ترک‌های بزرگ کم، ترک‌های عمیق) متغیر هستند. گاهی اوقات یک معیار ساده عبور/ماندن اعمال می‌شود (مثلاً «ترک مجاز نیست»).

کاربردهای معمول آن شامل کنترل کیفیت، مقایسه مواد یا بررسی مطابقت یک ترکیب با مشخصات در زمان‌های مواجهه واقعی مانند سرویس است. این روش در عمل رایج‌تر است.

  • روش ب: تعیین تنش بحرانی یا زمان اولین ترک خوردگی. این روش، روش زمان شکست یا آستانه است. هنگام اعمال آزمایش،
    • نمونه‌های آزمایشی تا یک یا چند سطح ازدیاد طول مشخص کشیده می‌شوند (همانند روش الف).
    • نمونه‌ها در یک محفظه ازن قرار داده می‌شوند و در طول زمان قرار گرفتن در معرض ازن، به صورت دوره‌ای (مثلاً هر چند ساعت) بررسی می‌شوند.
    • آزمایش تا زمانی که اولین ترک‌های قابل مشاهده روی سطح ظاهر شوند، ادامه می‌یابد.

در طول ارزیابی، نتیجه به صورت زمان قرارگیری در معرض (به ساعت) مورد نیاز برای تشکیل اولین ترک‌ها در سطح تنش داده شده گزارش می‌شود. زمان طولانی‌تر برای اولین ترک، نشان‌دهنده مقاومت بهتر ازن است. همچنین می‌توان از آن برای تعیین تنش بحرانی یا تنش آستانه (حداکثر تنشی که در آن حتی پس از قرارگیری بسیار طولانی در معرض آن، هیچ ترکی تشکیل نمی‌شود) استفاده کرد.

کاربردهای معمول شامل تحقیق و توسعه، تعیین توالی ترکیبات مختلف یا تعیین حد مجاز تنش کاری ایمن برای یک لاستیک در محیط‌های ازن است.

شرایط آزمایش معمولاً شامل غلظت ازن ۲۵ تا ۲۰۰ ppm (قسمت در صد میلیون)، دمای حدود ۴۰ درجه سانتیگراد و میزان ازدیاد طول (مثلاً ۱۰ تا ۶۰ درصد مقاومت کششی) است. ترک‌ها معمولاً با بزرگنمایی ۱۰ برابر به صورت بصری ارزیابی و بر اساس شدت آنها درجه‌بندی می‌شوند.

روش‌های مرجع (روش‌های مرجع شیمیایی مرطوب) برای تعیین غلظت ازن در محفظه‌های آزمایش آزمایشگاهی استفاده می‌شوند. این امر کنترل دقیق سطح ازن را در طول آزمایش تضمین می‌کند.

استاندارد DIN 53509-1 از نظر فنی بسیار شبیه به استاندارد "ISO 1431-1 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - مقاومت در برابر ترک خوردگی ازن - قسمت 1: آزمایش کشش استاتیک و دینامیک" است و عموماً معادل یا یک اقتباس ملی در نظر گرفته می‌شود. بسیاری از آزمایشگاه‌ها اکنون نسخه به‌روز شده ISO را ترجیح می‌دهند که شامل آزمایش کشش استاتیک و دینامیک است. استاندارد DIN 53509 هنوز به عنوان مرجع در مشخصات قدیمی‌تر، به ویژه در صنایع آلمان و اروپا (مانند فناوری خودرو و آب‌بندی) استفاده می‌شود.

به طور خلاصه، استاندارد DIN 53509 روش‌هایی را برای ارزیابی مقاومت لاستیک و مواد الاستومری در برابر ترک خوردگی ناشی از اوزون مشخص می‌کند. اوزون موجود در جو می‌تواند مواد لاستیکی را، به ویژه تحت تنش، تخریب کند. این استاندارد روشی کنترل‌شده برای شبیه‌سازی چنین شرایطی و ارزیابی دوام مواد ارائه می‌دهد.

استاندارد DIN 53509 بر موارد زیر تمرکز دارد:

  • آزمایش لاستیک و الاستومرها
  • قرار گرفتن در معرض محیط‌های غنی از اوزون
  • ارزیابی تشکیل ترک تحت تنش

روش آزمایش شرح داده شده شامل موارد زیر است:

  • آماده سازی نمونه های تست لاستیک
  • اعمال تنش کششی مشخص
  • نمونه‌ها در یک محفظه ازن مهر و موم شده قرار می‌گیرند.
  • قرار گرفتن در معرض موارد زیر به صورت کنترل شده:
    • غلظت ازن
    • درجه حرارت
    • زمان

پس از قرار گرفتن در معرض مواد، نمونه‌ها از نظر ترک یا آسیب سطحی به صورت بصری بررسی می‌شوند.

این آزمایش میزان مقاومت ماده در برابر حمله ازن در شرایط تنش واقعی را تعیین می‌کند.

تجهیزات تست اولیه مورد استفاده در آزمایش‌ها شامل موارد زیر است:

  • محفظه تست اوزون (ضد نور و هوابندی شده)
  • سیستم تولید و پایش ازن
  • نگهدارنده‌های نمونه که ولتاژ ثابت اعمال می‌کنند.

شرایط معمول که بررسی می‌شوند به شرح زیر است:

  • غلظت ازن (سطح ppm)
  • درجه حرارت
  • مدت زمان قرارگیری در معرض بیماری

پس از انجام آزمایش، نتایج به شرح زیر ارزیابی می‌شوند:

  • وجود یا عدم وجود ترک
  • تراکم و اندازه شکستگی
  • زمان تشکیل ترک

مواد بر اساس عملکرد مقاومت در برابر اوزون طبقه‌بندی می‌شوند، که برای دوام بسیار مهم است.

استاندارد DIN 53509 به طور گسترده در صنایعی که لاستیک در معرض هوا و تنش قرار دارد، استفاده می‌شود. به عنوان مثال،

  • خودرو (عناصر آب‌بندی، شیلنگ‌ها، لاستیک‌ها)
  • عایق برق
  • مصالح ساختمانی
  • قطعات لاستیکی صنعتی

این استاندارد به دلایل زیر مهم تلقی می‌شود:

  • ازن می‌تواند باعث خرابی زودرس قطعات لاستیکی شود.
  • این به تضمین دوام و ایمنی طولانی مدت کمک می‌کند.
  • این از انتخاب مواد و کنترل کیفیت پشتیبانی می‌کند.
  • از خرابی‌های پرهزینه در کاربردهای حیاتی جلوگیری می‌کند.

در نتیجه، استاندارد DIN 53509 نقش مهمی در استانداردسازی نحوه ارزیابی مقاومت مواد لاستیکی در برابر ازن ایفا کرد. اگرچه این استاندارد با استاندارد ISO 1431 جایگزین شده است، اما روش‌شناسی آن همچنان برای درک پیری لاستیک و دوام محیطی اساسی است.

در حال حاضر، بخش‌هایی از استاندارد DIN 53509-1 به نفع سری استانداردهای سازگار ISO 1431 کنار گذاشته شده‌اند، اما این استاندارد هنوز هم به طور گسترده در متون فنی، برگه‌های اطلاعات مواد و مشخصات فنی قدیمی مورد ارجاع قرار می‌گیرد. آزمایشگاه‌ها در آلمان و اروپا اغلب تجهیزاتی دارند که مطابق با استانداردهای DIN 53509 و ISO 1431 کالیبره شده‌اند تا از انطباق با الزامات مشتری اطمینان حاصل شود.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری متخصص و باتجربه، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات تست را مطابق با استاندارد DIN 53509-1 ارائه می‌دهیم.

واتساپ