لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک ISO 11346 - تخمین عمر مفید و حداکثر دما

لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک ISO 11346 - تخمین عمر مفید و حداکثر دما

استاندارد «ISO 11346 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - تخمین عمر مفید و حداکثر دما» که توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) منتشر شده است، اصول و رویه‌های تخمین مقاومت حرارتی لاستیک‌ها ناشی از قرار گرفتن در معرض دماهای بالا برای مدت طولانی را شرح می‌دهد.

لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک ISO 11346 - تخمین عمر مفید و حداکثر دما

دو رویکرد در این استاندارد مشخص شده است: - یکی با استفاده از رابطه آرنیوس؛ — دیگری با استفاده از معادله WLF. در این استاندارد بین‌المللی، تخمین مقاومت حرارتی صرفاً بر اساس تغییر در خواص منتخب ناشی از دوره‌های قرار گرفتن در معرض دماهای بالا است. خواص مختلف لاستیک‌ها در طول پیرسازی حرارتی با سرعت‌های مختلفی تغییر می‌کنند، بنابراین مقایسه بین لاستیک‌های مختلف فقط با استفاده از خواص یکسان قابل انجام است.

سرعت یک واکنش شیمیایی معمولاً با افزایش دما افزایش می‌یابد. با قرار دادن قطعات آزمایشی در معرض مجموعه‌ای از دماهای بالا، می‌توان رابطه بین سرعت واکنش مکانیسم‌های تخریب و دما را استنباط کرد. سپس می‌توان با برون‌یابی میزان زوال پس از یک زمان مشخص در یک دمای مشخص یا زمان لازم برای رسیدن به درجه خاصی از زوال در یک دمای مشخص، تخمین‌هایی انجام داد.

رابطه بین سرعت واکنش و دما اغلب می‌تواند توسط معادله آرنیوس بیان شود. سرعت واکنش در یک دمای معین از تغییر در مقدار یک ویژگی انتخاب شده با زمان قرار گرفتن در معرض آن دما بدست می‌آید. سرعت واکنش را می‌توان با زمان رسیدن به درجه خاصی از تخریب (مقدار آستانه) نشان داد و این ممکن است تنها معیاری باشد که در صورت پیچیده بودن رابطه ویژگی/دما می‌توان از آن استفاده کرد. تقریب آرنیوس فقط برای واکنش‌های تجزیه شیمیایی مناسب است و ممکن است در آزمایش‌هایی که تغییرات فیزیکی (ویسکوالاستیک) را نمی‌توان به راحتی به تغییرات شیمیایی تفکیک کرد، نتایج نادرستی ارائه دهد.

یک رویکرد جایگزین برای لاستیک‌ها ، استفاده از معادله ویلیامز لاندل فری است . این معادله یک تبدیل زمان/دما انجام می‌دهد و هیچ فرضی در مورد شکل رابطه ویژگی/زمان در هر دمای معین ندارد. بنابراین، در اصل، می‌توان آن را برای هر ویژگی فیزیکی، از جمله خوشه‌بندی و استراحت، یا در موقعیت‌هایی که رابطه ویژگی/زمان پیچیده است، اعمال کرد.

این استاندارد بر اساس استانداردهای ISO 2578 و IEC 60216 تدوین شده است.

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

  • عمر مفید، زمانی است که طی آن ماده مورد آزمایش در دمای استفاده به مقدار آستانه مشخص شده برای خاصیت مورد آزمایش می‌رسد.
  • حداکثر دمای استفاده، دمایی است که در آن ماده مورد آزمایش پس از زمان مشخص شده به مقدار آستانه مشخص شده برای خاصیت مورد آزمایش می‌رسد.
  • مقدار آستانه، درجه خاصی از تخریب است که به عنوان حداکثر مقدار قابل قبول برای ویژگی مورد آزمایش در نظر گرفته می‌شود. زمان رسیدن به مقدار آستانه می‌تواند برای نشان دادن سرعت واکنش استفاده شود.

در اصل، در یک دمای آزمایش انتخاب شده، تغییرات در مقدار عددی یک ویژگی انتخاب شده، به عنوان مثال یک ویژگی مکانیکی یا ویسکوالاستیک، به عنوان تابعی از زمان تعیین می‌شوند. آزمایش تا زمانی که مقدار آستانه مربوط به ویژگی مورد نظر از حد مجاز فراتر رود، ادامه می‌یابد. آزمایش‌های بیشتر حداقل در دو دمای دیگر انجام می‌شود. برای روش آرنیوس، اندازه‌گیری‌های حاصل از سرعت واکنش به صورت لگاریتمی به عنوان تابعی از معکوس دما رسم می‌شوند و خط مستقیم حاصل، برون‌یابی یا درون‌یابی شده و به دمای استفاده برمی‌گردد. برای روش ویلیامز لندل فری، ثابت‌های تغییر محاسبه شده و برای انتقال رابطه ویژگی/زمان به دمای مورد استفاده استفاده می‌شوند.

آزمایش‌های انتخاب‌شده ترجیحاً باید مربوط به ویژگی‌هایی باشند که احتمالاً از اهمیت عملی برخوردارند. در صورت امکان، باید از روش‌های آزمون مشخص‌شده در استانداردهای بین‌المللی استفاده شود. برای ارزیابی‌های عمومی، معمولاً از سختی و خواص تنش-کرنش کششی استفاده می‌شود، اما آزادسازی تنش یا تثبیت در فشار، مثلاً برای کاربردهای آب‌بندی، مطلوب است. برای پیرسازی قطعات آزمایشی، باید از یک کوره هوای در گردش که الزامات استاندارد «ISO 188 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - آزمون‌های پیرسازی تسریع‌شده و مقاومت حرارتی» را برآورده می‌کند، استفاده شود.

مقدار آستانه باید به عنوان حداکثر درجه تخریب قابل قبول برای خاصیت و کاربرد نهایی مورد آزمایش انتخاب شود. معمولاً ۵۰ درصد از ارزش اولیه ملک انتخاب می‌شود. آزمایش معمولاً باید برای مدت زمان کافی ادامه یابد تا به مقدار آستانه برسد. اگرچه می‌توان درجات بالاتری از اعوجاج را پیش‌بینی کرد، اما این کار توصیه نمی‌شود.

ابعاد و روش آماده‌سازی قطعات آزمایشی باید با استاندارد روش آزمایش مربوطه مطابقت داشته باشد. حداقل تعداد کل قطعات آزمایشی مورد نیاز برای یک روش آزمایش مخرب به موارد زیر بستگی دارد:

  • تعداد آزمونه‌های مورد نیاز برای یک آزمون واحد مطابق با استاندارد روش آزمون
  • تعداد دوره‌های مختلف پیرسازی مورد نیاز برای بدست آوردن رابطه‌ی ویژگی/زمان در هر دمای قرارگیری در معرض نور
  • تعداد دماهای مواجهه

حداقل تعداد قطعات مورد نیاز برای آزمایش در فرمول آمده است.

توصیه می‌شود در هر دما، قطعات آزمایشی بیشتری را پیرسازی کنید تا در صورت بروز مشکل پس از چند هفته، ماه یا سال پیرسازی یا در صورت نیاز به دمای مواجهه اضافی برای افزایش حساسیت، مشکلی پیش نیاید. حداقل تعداد آزمونه‌های مورد نیاز برای یک روش آزمون غیرمخرب معمولاً در فرمول ارائه شده است.

هنگام اندازه‌گیری فشردگی، فشردگی و فشردگی کششی، آزمایش‌ها ترجیحاً روی نمونه‌های آزمایشی یکسان در زمان‌های مختلف انجام می‌شوند تا تعداد نمونه‌های آزمایشی مورد نیاز کاهش یابد. این امر همچنین باعث کاهش اختلاف در نتایج آزمایش می‌شود. علاوه بر این، ممکن است برای تعیین دماهای مواجهه و تعداد نقاط آزمایش مورد نیاز در هر دما، به آزمایش‌های آزمایشی نیاز باشد. اگرچه می‌توان تعداد آزمونه‌های ارائه شده در استاندارد روش آزمون را برای صرفه‌جویی در آزمایش کاهش داد، اما برون‌یابی نتایج نیاز به بهترین دقت ممکن دارد و در برخی موارد ممکن است افزایش تعداد آزمونه‌ها توصیه شود.

سازمان ما که سال‌هاست با طیف گسترده‌ای از مطالعات آزمایش، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی که انجام می‌دهد، سعی در حمایت از کسب‌وکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «ISO 11346 لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - تخمین طول عمر و حداکثر دما» به مشاغل ارائه می‌شود.

واتساپ