Kaedah Ujian Standard ASTM D7027-20 untuk Menilai Rintangan Gores bagi Salutan Polimer dan Plastik Menggunakan Mesin Gores Berinstrumen

"Kaedah ujian standard ASTM D7027-20 untuk menilai rintangan calar salutan polimer dan plastik menggunakan mesin calar berinstrumen" yang diterbitkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menerangkan kaedah ujian makmal yang menggunakan mesin calar berinstrumen untuk menghasilkan dan mengukur kerosakan permukaan di bawah keadaan terkawal. Kaedah ujian ini boleh mencirikan rintangan calar polimer dengan mengukur beberapa parameter bahan penting. Proses mencetuskan lukisan dan pengumpulan data adalah automatik untuk mengelakkan pengaruh yang disebabkan oleh pengguna yang boleh menjejaskan keputusan.

Untuk tujuan standard ini, sebagai tambahan kepada terma dan takrifan yang diberikan dalam ASTM D883 dan ASTM E456, takrifan berikut digunakan:

Perisian ASV (automatic scratch visualization) ialah program komputer yang mengautomasikan pengenalpastian titik kegagalan dalam ujian beban dengan membandingkan kriteria kegagalan. Perisian ASV menentukan kegagalan apabila terdapat perubahan berterusan dalam kontras antara alur calar dan permukaan bahan yang tidak rosak. Kriteria kesinambungan ditakrifkan sebagai rantau yang bersamaan dengan 2 diameter panjang pen calar, dengan 90 peratus atau lebih kawasan melebihi kriteria kontras. Titik beban terendah di mana terdapat pengumpulan kontras berterusan pada calar dianggap sebagai titik kegagalan. Program ini berguna untuk analisis visual ujian dan juga boleh digunakan untuk aplikasi lain seperti kriteria lulus-gagal untuk keterlihatan calar.
Beban normal kritikal merujuk kepada beban biasa di mana bahan mula-mula gagal dalam alur calar.
Beban biasa merujuk kepada beban yang dikenakan pada scriber dalam arah menegak ke bawah, berserenjang dengan permukaan sampel.
Titik kegagalan ialah titik yang menyambungkan beban ke laluan calar di mana kerosakan permukaan pada mulanya dianggap tidak boleh diterima.
Pekali geseran menyatakan nisbah daya tangen kepada beban biasa.
Kedalaman calar merujuk kepada jarak menegak yang diukur dari alur alur calar ke permukaan sampel yang utuh atau bahagian atas laluan calar.
Rintangan calar ialah keupayaan bahan untuk menahan kerosakan yang datang dengan ubah bentuk besar yang biasanya dikaitkan dengan lekukan ricih tonjolan, yang boleh termasuk mampatan, membajak dan ricih. Kuantifikasi rintangan calar boleh dicapai dengan mengukur beban normal kritikal, kedalaman calar, lebar calar, dan ciri geometri atau visual calar yang lain.
Lebar calar ialah jarak mendatar antara dua puncak pada kedua-dua belah alur calar.
Menggaru ialah proses ubah bentuk permukaan (anjakan atau penyingkiran mekanikal bahan, atau kedua-duanya) yang disebabkan oleh gelongsor satu atau lebih asperities atau tonjolan, atau kedua-duanya, di sepanjang permukaan.
Daya tangen ialah daya yang bertindak pada antara muka antara hujung calar dan sampel bertentangan dengan arah gerakan hujung calar.
Pemutihan adalah fenomena yang berlaku akibat penyebaran cahaya akibat ubah bentuk permukaan akibat proses calar, menyebabkan laluan calar menjadi lebih cerah atau lebih putih daripada permukaan latar belakang yang utuh.

Kaedah ujian ini menggunakan mesin calar automatik untuk melakukan ujian calar terkawal pada sampel polimer. Dua mod ujian asas (mod ujian A dan B) dibentangkan.

Mod ujian A: Satu calar dikenakan pada permukaan spesimen pada kelajuan calar malar 2 m/s tambah/tolak 50 m/s, pada jarak 0,1 m tambah/tolak 0,0001 m, di bawah beban biasa yang meningkat daripada 0,1 hingga 0,0005 N. Mod ujian ini bertujuan untuk menentukan beban normal kritikal untuk kegagalan bagi sistem bahan. Ujian A dianggap sah jika titik kegagalan berlaku dalam kuadran kedua atau ketiga panjang ujian. Untuk bahan yang tidak gagal dalam julat ini, julat beban boleh diubah untuk memastikan titik kegagalan berlaku di tengah-tengah laluan calar.
Mod ujian B: Satu calar dikenakan pada permukaan spesimen pada jarak 0,1 m tambah/tolak 0,0001 m, pada kelajuan calar malar 0,1 m/s tambah/tolak 0,0005 m/s, di bawah beban normal malar 30 N tambah/tolak 0,1 N. Mod ujian ini direka bentuk untuk menilai tindak balas seragam bergantung kepada beban dan pekali geseran. Jika 30 N tidak mencukupi untuk menyebabkan kerosakan pada sampel, nilai beban malar boleh ditingkatkan.

Permukaan yang tercalar boleh diperiksa secara visual atau alat penilaian boleh digunakan untuk memeriksa kerosakan permukaan. Untuk mod ujian A, beban normal kritikal ditentukan oleh titik kriteria kegagalan yang ditentukan untuk ujian tertentu itu. Pengukuran lebar atau kedalaman calar, atau kedua-duanya, juga boleh diambil untuk membantu dalam pengiraan rintangan calar. Perisian ASV boleh digunakan untuk mengautomasikan pengukuran titik kegagalan untuk keterlihatan calar.

Pekali geseran calar boleh dikira untuk pencirian bahan menggunakan daya tangen dan data beban normal yang direkodkan semasa ujian.

Ujian calar dilakukan ke atas sampel untuk tujuan berikut:

Untuk menilai rintangan calar bahan tertentu
Kedudukan rintangan calar relatif bagi bahan yang berbeza
Menentukan pekali geseran calar bahan

Oleh kerana polimer mempamerkan sifat mekanikal yang sangat bergantung pada suhu, piawaian ujian yang disediakan di sini direka bentuk untuk memberikan hasil yang boleh dihasilkan apabila pengguna melakukan ujian ke atas sampel bahan dan tekstur permukaan yang sama di bawah keadaan ujian yang sama dan tertakluk kepada prosedur penyaman udara yang sama.

Sesetengah polimer boleh sembuh sendiri (boleh dipulihkan) apabila mengalami calar dan ubah bentuk fizikal lain kerana sifat viskoelastik dan kelonggarannya. Adalah penting untuk mengambil perhatian perbezaan antara kerosakan serta-merta (jika mudah diukur) dan kerosakan calar kekal dan bandingkan hasil dengan sewajarnya untuk memastikan kebolehulangan. Memandangkan kedalaman calar kekal, disyorkan untuk membenarkan 24 jam untuk pemulihan viskoelastik.

Pemutihan permukaan tercalar adalah mekanisme kerosakan yang ketara yang menyebabkan banyak kebimbangan dalam automotif dan aplikasi lain yang estetika permukaan adalah penting. Jenis kerosakan ini tidak diingini kerana ia boleh dilihat oleh mata manusia. Beban normal kritikal di mana fenomena ini berlaku berfungsi sebagai kriteria untuk menilai prestasi bahan, terutamanya dari perspektif estetik.

Organisasi kami, yang telah cuba menyokong perniagaan dari setiap sektor dengan pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang telah dijalankan selama bertahun-tahun, mempunyai kakitangan yang kukuh yang mengikuti perkembangan dunia dalam bidang sains dan teknologi dan sentiasa memperbaiki dirinya. Dalam konteks ini, perkhidmatan ujian juga disediakan kepada perniagaan mengikut piawaian "Kaedah ujian Standard ASTM D7027-20 untuk menilai rintangan calar salutan polimer dan plastik menggunakan mesin calar berinstrumen".