پلاستیک‌های ISO 6603 - تعیین رفتار ضربه سوراخ شدن پلاستیک‌های سفت و سخت

پلاستیک‌های ISO 6603 - تعیین رفتار ضربه سوراخ شدن پلاستیک‌های سفت و سخت

استاندارد "ISO 6603 Plastics - تعیین رفتار ضربه سوراخ شدن پلاستیک‌های صلب" که توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) منتشر شده است، شامل زیربخش‌های زیر است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:

پلاستیک‌های ISO 6603 - تعیین رفتار ضربه سوراخ شدن پلاستیک‌های سفت و سخت

  • استاندارد «ISO 6603-1 بخش 1: آزمایش ضربه بدون ابزار» روش‌هایی را برای تعیین خواص ضربه-سوراخ پلاستیک‌های سفت و سخت به شکل نمونه‌های آزمایشی مسطح، مانند دیسک‌ها یا قطعات مربعی، تحت شرایط خاص شرح می‌دهد. نمونه‌ها می‌توانند مستقیماً قالب‌گیری شوند، از ورق‌ها بریده شوند یا از محصولات نهایی گرفته شوند. انواع مختلف نمونه‌های آزمایشی و شرایط آزمایش تعریف شده‌اند.

این روش‌های پیکان سقوط برای مطالعه رفتار ورق‌ها یا قالب‌های پلاستیکی تحت ضربه‌ای که عمود بر صفحه نمونه اعمال می‌شود، استفاده می‌شوند. این استاندارد در صورتی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد که برای توصیف رفتار ضربه پلاستیک‌ها با مقدار آستانه انرژی ضربه-گسیختگی بر اساس تعداد زیادی نمونه آزمایشی کافی باشد. اگر برای توصیف دقیق رفتار ضربه، نمودار نیرو-انحراف یا نیرو-زمان ثبت شده در سرعت ضربه اسمی ثابت مورد نیاز باشد، استاندارد ISO 6603-2 اعمال می‌شود.

این روش‌های آزمایش برای نمونه‌هایی با ضخامت بین ۱ میلی‌متر و ۴ میلی‌متر قابل اجرا هستند. برای ضخامت‌های کمتر از ۱ میلی‌متر، ترجیحاً باید از استاندارد ISO 7765 استفاده شود. ضخامت‌های بیشتر از ۴ میلی‌متر را می‌توان در صورت مناسب بودن تجهیزات آزمایش کرد، اما این آزمایش خارج از محدوده استانداردهای ISO 6603-1 و ISO 6603-2 است.

این روش‌ها برای انواع مواد زیر مناسب هستند:

  • مواد قالب‌گیری و اکستروژن ترموپلاستیک صلب، شامل ترکیبات و ورق‌های پر شده، پر نشده و تقویت شده.
  • مواد قالب‌گیری و اکستروژن ترموست صلب، شامل ترکیبات، ورق‌ها و لمینت‌های پر شده و تقویت‌شده.
  • کامپوزیت‌های ترموست و ترموپلاستیک تقویت‌شده با الیاف حاوی تقویت‌کننده‌های یک‌جهته یا غیر یک‌جهته (مانند حصیر، پارچه‌های بافته‌شده، الیاف بافته‌شده، نخ‌های خردشده، تقویت‌کننده‌های ترکیبی و هیبریدی، الیاف آسیاب‌شده و ورق‌های ساخته‌شده از مواد از پیش آغشته‌شده).

این روش‌ها همچنین برای محصولات نهایی، ورقه‌های چندلایه و نمونه‌های قالب‌گیری شده یا ماشینکاری شده از ورق‌های اکسترود شده یا ریخته‌گری شده اعمال می‌شوند.

نتایج آزمایش تنها در صورتی قابل مقایسه هستند که شرایط آماده‌سازی نمونه، ابعاد و سطوح و همچنین شرایط آزمایش یکسان باشند. به طور خاص، نتایج به‌دست‌آمده از نمونه‌هایی با ضخامت‌های مختلف را نمی‌توان با هم مقایسه کرد. ارزیابی جامع از پاسخ به تنش ضربه‌ای مستلزم تعیین‌هایی به عنوان تابعی از سرعت ضربه و دما برای متغیرهای مختلف مواد مانند بلورینگی و میزان رطوبت است.

رفتار ضربه‌ای محصولات نهایی را نمی‌توان مستقیماً از این آزمایش پیش‌بینی کرد، اما می‌توان نمونه‌هایی از محصولات نهایی را برای آزمایش با استفاده از این روش‌ها برداشت.

در اصل، مقاومت ضربه‌ای نمونه‌های آزمایشی با اندازه مناسب با ضربه زدن به نمونه با یک نوک ضربه‌زننده روغن‌کاری شده که به صورت عمودی از ارتفاع مشخصی رها می‌شود، تعیین می‌شود. نمونه آزمایشی با نوک ضربه‌ای عمود بر سطح آن، از مرکز آن ضربه می‌خورد. دو روش برای تنظیم انرژی در لحظه ضربه مجاز است: تغییر جرم در ارتفاع ثابت و تغییر ارتفاع در جرم ثابت.

روش ارتفاع متغیر وابسته به سرعت است و بسته به نرخ کرنش ماده، نتایج متفاوتی قابل مشاهده است. دو روش آزمون آماری ارائه شده است:

  • روش الف: روش نردبانی (فردی) (ترجیحی).
  • روش ب: روش گروهی (اختیاری).
  • استاندارد «ISO 6603-2 بخش 2: آزمایش ضربه با دستگاه» روشی برای تعیین ویژگی‌های ضربه سوراخ‌شدگی پلاستیک‌های صلب به شکل نمونه‌های مسطح با استفاده از ابزارهایی که نیرو و انحراف را اندازه‌گیری می‌کنند، شرح می‌دهد. این روش در مواردی کاربرد دارد که نمودار نیرو-انحراف یا نیرو-زمان ثبت‌شده در سرعت ضربه ثابت اسمی برای توصیف دقیق رفتار ضربه ضروری باشد.

این روش آزمایش برای نمونه‌هایی با ضخامت بین ۱ میلی‌متر تا ۴ میلی‌متر معتبر است. این روش برای استفاده با انواع مواد زیر مناسب است:

  • مواد قالب‌گیری و اکستروژن ترموپلاستیک صلب، شامل ترکیبات و ورق‌های پر شده، پر نشده و تقویت شده.
  • مواد قالب‌گیری و اکستروژن ترموست صلب، شامل ترکیبات، ورق‌ها و لمینت‌های پر شده و تقویت‌شده.
  • کامپوزیت‌های ترموست و ترموپلاستیک تقویت‌شده با الیاف حاوی تقویت‌کننده‌های یک‌جهته یا چندجهته، حصیر، پارچه‌های بافته‌شده، الیاف بافته‌شده، نخ‌های بریده‌شده، تقویت‌کننده‌های ترکیبی و هیبریدی، الیاف، الیاف آسیاب‌شده و ورق‌های ساخته‌شده از مواد از پیش آغشته‌شده.

این روش همچنین برای نمونه‌های قالب‌گیری شده یا فرآوری شده از محصولات نهایی، ورقه‌های چندلایه و ورق‌های اکسترود شده یا ریخته‌گری شده کاربرد دارد.

نتایج آزمایش تنها در صورتی قابل مقایسه هستند که شرایط آماده‌سازی نمونه، ابعاد، سطوح و شرایط آزمایش یکسان باشند. به طور خاص، نتایج به دست آمده از نمونه‌هایی با ضخامت‌های مختلف را نمی‌توان با هم مقایسه کرد. با تعیین سرعت و دمای ضربه به عنوان تابعی از متغیرهای مختلف ماده مانند بلورینگی و میزان رطوبت، می‌توان ارزیابی جامعی از پاسخ به تنش ضربه به دست آورد.

رفتار ضربه‌ای محصولات نهایی را نمی‌توان مستقیماً از این آزمایش پیش‌بینی کرد، اما می‌توان نمونه‌هایی از محصولات نهایی را برای آزمایش با استفاده از این روش برداشت. داده‌های آزمایش تهیه‌شده با استفاده از این روش برای استفاده در محاسبات طراحی در نظر گرفته نشده‌اند. با این حال، می‌توان با آزمایش نمونه‌های تهیه‌شده در دماها و سرعت‌های ضربه‌ای مختلف، با ضخامت‌های متغیر و تحت شرایط مختلف، اطلاعاتی در مورد رفتار معمول ماده به دست آورد.

هدف این استاندارد ارائه تفسیری از مکانیسم رخ داده در هر نقطه از نمودار نیرو-انحراف نیست. چنین تفاسیری وظیفه تحقیقات علمی است.

در اصل، نمونه آزمایش با استفاده از یک مته ضربه‌ای روغن‌کاری شده، عمود بر سطح نمونه آزمایش و با سرعت اسمی یکنواخت، از مرکز آن سوراخ می‌شود. نمودار نیرو-انحراف یا نیرو-زمان حاصل به صورت الکترونیکی ثبت می‌شود. نمونه آزمایش باید (ترجیحاً) در طول آزمایش در یک موقعیت ثابت نگه داشته شود.

نمودار نیرو-انحراف به دست آمده از این آزمایش‌ها، رفتار ضربه‌ای نمونه را ثبت می‌کند و امکان استنتاج ویژگی‌های مختلف رفتار ماده را فراهم می‌آورد.

استانداردهای ISO 6603 استانداردهای شناخته شده جهانی هستند که میزان مقاومت پلاستیک‌های سفت و سخت در برابر سوراخ شدن و پارگی با سرعت بالا را اندازه‌گیری می‌کنند. این نوعی آسیب ضربه‌ای است که آزمایش‌های سنتی مانند چارپی یا ایزود نمی‌توانند به درستی آن را ارزیابی کنند. این استانداردها به دلایل زیر مهم تلقی می‌شوند:

  • این مدل حالت‌های خرابی دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند: قطعات پلاستیکی متعددی سوراخ و شکسته می‌شوند (مثلاً برخورد سنگ به سپر خودرو، افتادن ابزار روی سینی باتری، برخورد زانو به پنل داخلی درب). این استاندارد مستقیماً این سوراخ شدن چند محوره و پرسرعت را شبیه‌سازی می‌کند.
  • ضروری برای اجزای حیاتی ایمنی: به طور گسترده در صنعت خودرو (ایمنی داخلی، حفاظت از عابر پیاده، حفاظت از باتری خودروهای الکتریکی)، کلاه ایمنی، تجهیزات حفاظتی و محفظه‌های تجهیزات پزشکی که مقاومت در برابر نفوذ می‌تواند از آسیب یا نشت جلوگیری کند، مورد نیاز است.
  • این دستگاه بین رفتار شکل‌پذیر و شکننده تمایز قائل می‌شود: نسخه ابزار دقیق، منحنی کامل نیرو-انحراف را نمایش می‌دهد و مشخص می‌کند که آیا ماده پس از اولین ترک، انرژی جذب می‌کند (شکل‌پذیر = ایمن‌تر) یا بلافاصله می‌شکند (شکننده).
  • این دستگاه امکان مقایسه منصفانه مواد را فراهم می‌کند: از هندسه ضربه زننده ثابت (نوک نیم‌کره ۲۰ میلی‌متری)، فشردگی و سرعت (تقریباً ۴.۴ متر بر ثانیه) استفاده می‌کند، بنابراین نتایج مربوط به PC، ABS، PP، PA، کامپوزیت‌ها و موارد مشابه از هر آزمایشگاهی در سراسر جهان را می‌توان مستقیماً با یکدیگر مقایسه کرد.
  • در درجه اول توسط مشخصات سازنده تجهیزات اصلی الزامی است: اغلب توسط تولیدکنندگان خودرو، برندهای محصولات مصرفی و نهادهای نظارتی که در آنها اثبات عملکرد پنچرگیری مورد نیاز است، الزامی می‌شود.
  • این امر انتخاب مواد و طراحی قطعه را هدایت می‌کند: طراحان از این داده‌های استاندارد برای انتخاب گریدهای سخت‌تر، بهینه‌سازی شیارها/ضخامت یا تغییر از فرمولاسیون‌های شکننده به شکل‌پذیر (مثلاً با افزودن اصلاح‌کننده‌های ضربه) استفاده می‌کنند.
  • این روش، شکاف بین تست‌های آزمایشگاهی و موقعیت‌های واقعی را پر می‌کند: همبستگی بسیار بهتری بین شکست‌های میدانی و تست‌های ضربه با میله شیاردار، به ویژه برای قطعات صاف یا کمی منحنی (سینی‌ها، جعبه‌ها، پنل‌های ترموفرم شده) فراهم می‌کند.

در نتیجه، استاندارد ISO 6603 یکی از مهمترین استانداردهایی است که عملکرد ضربه سوراخ شدن با سرعت بالا در پلاستیک‌های سفت و سخت را مشخص می‌کند. این استاندارد با پیوند دادن آزمایش‌های سقوط وزنه ساده با آزمایش‌های ابزاری بسیار پیچیده، داده‌های قابل اعتماد و قابل مقایسه‌ای را در مورد چگونگی مقاومت پلاستیک‌ها در برابر نفوذ و جذب انرژی در شرایطی که حوادث یا سوء استفاده در دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند، در اختیار مهندسان قرار می‌دهد.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری متخصص و باتجربه، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی یاری می‌رساند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد "ISO 6603 Plastics - تعیین رفتار ضربه سوراخ شدن پلاستیک‌های سفت و سخت" به مشاغل ارائه می‌دهیم.

واتساپ