Ujian Pekali Pengembangan Terma Linear (CLTE/CTE).

Pekali pengembangan haba linear (CLTE) menerangkan perubahan panjang bahan bergantung pada suhu. Perbezaan dibuat antara pekali purata pengembangan haba linear dan pekali fizikal (pembezaan) pengembangan haba linear. Pekali purata pengembangan haba linear ditakrifkan sebagai cerun bagi sekan yang melalui dua titik lengkung pengembangan haba. Pekali fizikal (pembezaan) pengembangan haba linear ialah cerun lengkung pengembangan pada suhu tertentu. Oleh itu, ia sepadan dengan terbitan pertama keluk pengembangan haba berkenaan dengan suhu.

Pengembangan atau pengecutan terma berlaku apabila bahan mengalami perubahan suhu dan oleh itu mengakibatkan perubahan dalam dimensi keseluruhan dan sifat fizikal yang lain. Kesan ini lebih ketara dalam gas dan cecair, tetapi juga jelas dalam pepejal. Bahan yang lebih lembut, seperti polimer tidak bertetulang, mengalami tahap perubahan dimensi yang lebih besar bagi setiap perubahan darjah suhu.

Apabila ia melibatkan pemprosesan polimer, haba sentiasa menjadi sebahagian daripada persamaan. Meningkatkan suhu pada mana-mana polimer atau komposit boleh membawa kepada perubahan ketara dalam dimensi, bahagian melengkung atau tegasan dalaman. Oleh itu, adalah penting bagi pereka bentuk untuk memahami berapa banyak pengembangan haba bahan akan mengalami semasa operasi pemesinan.

Salah satu ujian yang digunakan oleh jurutera dan pereka bentuk untuk mengukur kestabilan dimensi bahan di bawah kesan haba ialah pekali pengembangan haba linear. Syarikat-syarikat amat berhati-hati untuk memastikan hasil yang tiada tandingan bagi memastikan dimensi dan sifat optimum untuk polimer dan komposit yang diproses.

Pekali pengembangan terma linear dikira dengan membahagikan pengembangan linear per unit panjang dengan perubahan suhu. Apabila melaporkan pekali purata pengembangan haba, julat suhu hendaklah dinyatakan. Dalam kebanyakan bahan, pekali pengembangan haba linear boleh berubah apabila suhu berubah. Ia tidak selalunya linear, tetapi sering diandaikan sebagai linear untuk aplikasi yang kurang kritikal atau anggaran cepat.

Pengembangan terma dalam bahan menyebabkan keretakan dan tegasan pramatang yang boleh mengakibatkan kegagalan bahagian. Memahami jenis pengembangan ini bukan sahaja kebimbangan kewangan, ia juga membantu dalam menentukan jenis bahan untuk kualiti dan fungsi. Adalah penting untuk mengetahui tingkah laku dimensi bahagian mesin yang terdedah kepada perubahan suhu. Ia juga menentukan tegasan terma yang boleh berlaku dan menyebabkan kegagalan apabila unsur pepejal yang terdiri daripada bahan yang berbeza terdedah kepada suhu (terutamanya apabila menganggarkan ikatan bahan yang cekap atau apabila menggunakan plastik dengan logam).

Piawaian yang paling biasa digunakan untuk mengukur pekali pengembangan haba linear dalam plastik ialah:

• ASTM D696-16 Kaedah ujian standard untuk pekali pengembangan haba linear plastik dengan dilatometer silika vitreous pada tolak 30 darjah hingga tambah 30 darjah
• ASTM E831-19 Kaedah ujian standard untuk pengembangan haba linear bahan pepejal dengan analisis termomekanikal
• ASTM E228-17 Kaedah ujian standard untuk pengembangan haba linear bahan pepejal dengan dilatometer rod tolak
• Plastik ISO 11359 - Analisis Termomekanikal (TMA)

Kaedah yang biasa digunakan untuk menentukan pekali pengembangan haba linear ialah:

• Dilatometri: Teknik di mana satu dimensi bahan di bawah beban yang boleh diabaikan diukur di bawah program suhu terkawal dalam persekitaran atmosfera tertentu, contohnya dengan mengukur pengembangan atau pengecutan.
• Interferometri: Ia adalah teknik diagnostik dan penyelidikan yang menggunakan fenomena gangguan antara gelombang. Adalah diperhatikan bahawa apabila dua atau lebih gelombang bertindih pada satu titik dalam ruang, keamatan gelombang yang terhasil pada titik itu mungkin berbeza daripada jumlah keamatan gelombang awal.
• Analisis termomekanikal: Teknik yang digunakan untuk menentukan perubahan dimensi sampel berkenaan dengan suhu, seperti suhu pelembutan, suhu peralihan kaca dan pekali pengembangan haba linear (CTE). Aplikasi yang paling biasa bagi teknik ini adalah untuk menentukan CTE.

Pekali ujian pengembangan haba linear dianggap penting atas sebab-sebab berikut:

• Keserasian terma: Apabila dua bahan dengan nilai CLTE berbeza (seperti logam dan plastik) diikat, ia mengembang pada kadar yang berbeza dengan haba. Ini boleh menyebabkan keretakan, meledingkan atau delaminasi, terutamanya dalam komposit atau elektronik.
• Elektronik dan semikonduktor: Papan litar (PCB), pembungkusan litar bersepadu (IC), dan sambungan pateri semuanya melibatkan pengembangan dan pengecutan bahan. CLTE yang tidak sepadan boleh menyebabkan tekanan mekanikal dan kegagalan semasa kitaran haba.
• Kejuruteraan ketepatan: Dalam aeroangkasa, sistem optik atau mekanikal dengan toleransi yang ketat, walaupun pengembangan kecil adalah penting. Pereka bentuk perlu memilih bahan dengan CLTE yang rendah atau sepadan untuk mengekalkan ketepatan dan penjajaran.
• Percetakan 3D / plastik: Dalam bahagian berasaskan polimer, nilai CLTE yang tinggi boleh menyebabkan meledingkan semasa penyejukan, terutamanya dalam proses seperti pengacuan suntikan atau pencetakan 3D.
• Bangunan dan pembinaan: Struktur yang terdedah kepada perubahan suhu mesti mengambil kira pengembangan (cth. jambatan dengan sambungan pengembangan). Kegagalan untuk mengambil kira CLTE boleh menyebabkan keretakan atau terseliuh.

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 pekali pengembangan haba linear (CLTE/CTE) juga disediakan kepada perniagaan.