ASTM D7027-20 Стандарден метод за тестирање за проценка на отпорноста на гребење на полимерни премази и пластика со употреба на инструментирана машина за гребење

Стандардот „ASTM D7027-20 Стандарден метод за тестирање за проценка на отпорноста на гребење на полимерни премази и пластика со употреба на инструментирана машина за гребење“ објавен од Американското друштво за тестирање и материјали (ASTM) опишува лабораториски метод за тестирање кој користи инструментирана машина за гребење за да произведе и мери оштетување на површината под контролирани услови. Овој метод на тестирање може да ја карактеризира отпорноста на гребење на полимерите со мерење на неколку важни параметри на материјалот. Процесот на активирање на цртањето и собирање податоци е автоматизиран за да се избегнат влијанија предизвикани од корисникот што би можеле да влијаат на резултатите.

За целите на овој стандард, покрај термините и дефинициите дадени во ASTM D883 и ASTM E456, се применуваат следните дефиниции:

• ASV (автоматска визуелизација на гребнатини) софтверот е компјутерска програма што ја автоматизира идентификацијата на точките на дефект во тестовите за оптоварување со споредување на критериумите за дефект. ASV софтверот утврдува дефект кога има континуирана промена на контрастот помеѓу жлебот на гребење и неоштетената површина на материјалот. Критериумот за континуитет е дефиниран како област еднаква на 2 дијаметри на пенкалото за гребење во должина, при што 90 проценти или повеќе од областа го надминуваат критериумот за контраст. Најниската точка на оптоварување на која има континуирано акумулирање на контрастот на гребнатината се смета за точка на дефект. Оваа програма е корисна за визуелна анализа на тестот, а може да се користи и за други апликации како што се критериуми за поминување-неуспех за видливост на гребнатини.
• Критичното нормално оптоварување се однесува на нормалното оптоварување при кое материјалот прво откажува во жлебот на гребење.
• Нормалното оптоварување се однесува на оптоварувањето применето на пенкалото за гребење во вертикална насока надолу, нормално на површината на примерокот.
• Точката на дефект е точката што ги поврзува оптоварувањата со патеката на гребење каде што оштетувањето на површината првично се смета за неприфатливо.
• Коефициентот на триење го изразува односот на тангенцијалната сила кон нормалното оптоварување.
• Длабочината на гребење се однесува на вертикалното растојание мерено од жлебот на жлебот за гребење до недопрената површина на примерокот или врвовите на патеката на гребење.
• Отпорноста на гребење е способноста на материјалот да издржи оштетување што доаѓа со големата деформација што обично се поврзува со смолкнување на вдлабнатините на испакнатините, што може да вклучува компресија, орање и смолкнување. Квантификацијата на отпорноста на гребење може да се постигне со мерење на критичните нормални оптоварувања, длабочината на гребењето, ширината на гребењето и други геометриски или визуелни карактеристики на гребнатото.
• Ширината на гребењето е хоризонталното растојание помеѓу два врва од двете страни на жлебот за гребење.
• Гребењето е процес на површинска деформација (поместување или механичко отстранување на материјал, или и двете) предизвикано од лизгање на една или повеќе нерамнини или испакнатини, или и двете, по површината.
• Тангентната сила е силата што дејствува на интерфејсот помеѓу врвот на гребење и примерокот спротивно од насоката на движење на врвот на гребење.
• Белењето е феномен што се јавува како резултат на расејување на светлината поради површинска деформација како резултат на процесот на гребење, предизвикувајќи патеката на гребење да стане посветла или побела од недопрената позадинска површина.

Овој метод на тестирање користи автоматизирана машина за гребење за да изврши контролирани тестови за гребење на полимерни примероци. Презентирани се два основни режими на тестирање (тест режими А и Б).

• Тест режим А: Гребење се нанесува на површината на примерокот со константна брзина на гребење од 2 m/s плус/минус 50 m/s, на растојание од 0,1 m плус/минус 0,0001 m, под нормално оптоварување кое се зголемува од 0,1 до 0,0005 N. Овој тест режим има за цел да го одреди критичното нормално оптоварување за дефект за материјален систем. Тестот А се смета за валиден ако точката на дефект се јавува во вториот или третиот квадрант од должината на тестот. За материјали кои не откажуваат во овој опсег, опсегот на оптоварување може да се менува за да се осигури дека точката на дефект се јавува во средината на патеката на гребење.
• Тест режим Б: На површината на примерокот се нанесува гребнатинка на растојание од 0,1 m плус/минус 0,0001 m, при константна брзина на гребење од 0,1 m/s плус/минус 0,0005 m/s, под константно нормално оптоварување од 30 N плус/минус 0,1 N. Овој тест режим е дизајниран да ја процени рамномерната реакција на материјалот зависна од оптоварувањето и да го одреди коефициентот на триење од гребење. Ако 30 N не е доволно за да предизвика оштетување на примерокот, вредноста на константното оптоварување може да се зголеми.

Изгребаната површина може визуелно да се провери или може да се користат алатки за проценка за да се испита оштетувањето на површината. За тест режим А, критичното нормално оптоварување се одредува според критериумот за дефект определен за тој конкретен тест. Може да се земе и мерење на ширината или длабочината на гребење, или и двете, за да се помогне во квантификацијата на отпорноста на гребење. ASV софтверот може да се користи за автоматизирање на мерењето на точката на дефект за видливоста на гребнатини.

Коефициентот на триење при гребење може да се пресмета за карактеризација на материјалот користејќи податоци за тангенцијална сила и нормално оптоварување снимени за време на тестовите.

Тестовите со гребење се изведуваат на примероци за следниве цели:

• За да се процени отпорноста на гребење на одреден материјал
• Рангирање на релативната отпорност на гребење на различни материјали
• Одредување на коефициентот на триење при гребење на материјалите

Бидејќи полимерите покажуваат механички својства кои се многу зависни од температурата, стандардот за тестирање даден овде е дизајниран да обезбеди репродуктивни резултати кога корисниците вршат тестови на примероци од ист материјал и текстура на површината под слични услови за тестирање и подложени на исти процедури за кондиционирање.

Некои полимери се самолекувачки (обновливи) кога се подложени на гребнатини и други физички деформации поради нивните вискоеластични и релаксациски својства. Важно е да се забележи разликата помеѓу моменталното (ако е лесно мерливо) и трајното оштетување од гребнатини и соодветно да се споредат резултатите за да се обезбеди повторливост. Со оглед на длабочината на трајната гребнатинка, се препорачува да се почекаат 24 часа за вискоеластично закрепнување.

Белењето на изгребани површини е значаен механизам на оштетување што предизвикува голема загриженост во автомобилската и други апликации каде што естетиката на површината е важна. Овој вид на оштетување е непожелен бидејќи е видлив за човечкото око. Критичното нормално оптоварување при кое се јавува овој феномен служи како критериум за рангирање на перформансите на материјалот, особено од естетска перспектива.

Нашата организација, која со години се обидува да ги поддржи бизнисите од секој сектор со широк спектар на студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што ги спроведува, има силен персонал кој внимателно ги следи случувањата во светот во областа на науката и технологијата и постојано се подобрува. Во овој контекст, услугите за тестирање се обезбедуваат и за бизнисите во согласност со стандардот „ASTM D7027-20 Стандарден метод за тестирање за проценка на отпорноста на гребење на полимерни премази и пластика со употреба на инструментирана машина за гребење“.