FORD BO 127-03 Skúška trhlín pod napätím pre plasty

Norma „FORD BO 127-03 Skúšanie trhlín v plastoch pod napätím“, vyvinutá spoločnosťou Ford Motor Company (FORD), opisuje postup na stanovenie odolnosti termoplastických materiálov voči trhlinám v dôsledku napätia pri použití v priamom kontakte s inými materiálmi, ako sú olej, tuk, čistiace prostriedky, flexibilné PVC a elastoméry.

Všetky amorfné materiály by sa mali vyhodnotiť z hľadiska potenciálnej nekompatibility s inými materiálmi, s ktorými môžu prísť do kontaktu. Bežné automobilové živice sú uvedené v tabuľke uvedenej v norme. V prípade pochybností alebo ak sa materiál v tabuľke nenachádza, je potrebné kontaktovať oddelenie materiálového inžinierstva.

Napríklad na súčiastke alebo diele PC sa používa namazaný kovový upevňovací prvok, takže PC sa musí testovať na praskanie v dôsledku napätia pomocou výrobného maziva. ABS sa testuje kvôli substrátu lakťovej opierky vylisovanému z ABS obaleného PVC (vinylom). PVC môže spôsobiť migráciu zmäkčovadla do ABS.

Potrebné zariadenia použité pri týchto testoch sú:

• Mechanická konvekčná pec: Musí sa použiť pec typu II A podľa popisu v norme ASTM E145-19. Pece s núteným vetraním a rovnomernosťou teploty v rámci plus alebo mínus 1 percenta rozdielu medzi teplotou pece a teplotou okolia. Teplota pece musí byť regulovateľná v rámci plus alebo mínus 2 stupňov Celzia, pokiaľ nie je v špecifikácii Ford uvedené inak.
• Skúšobné prípravky: Tŕň je vyrobený z chemicky inertných materiálov, ako je drevo alebo hliník, s požadovaným polomerom na dosiahnutie požadovaného percentuálneho napätia. Vzorky by mali byť upnuté na tŕň spôsobom, ktorý neovplyvní výsledky skúšky.
• Utierka na metličku AATCC (štýl 3): hustota nití 80 x 84, česaná bavlna, nešliachovaná, bielená (bez optických zjasňovačov ani povrchových úprav).
• Chemické látky: Testované látky musia byť určené a schválené oboma zmluvnými stranami, teda oddelením vývoja produktov spoločnosti Ford a testovacím laboratóriom. Testovaná látka musí pozostávať z chemikálií špecifických pre prostredie, pre ktoré je výrobok určený. Možné chemikálie sú uvedené v tabuľke uvedenej v norme.

Postupy opísané v norme FORD BO 127-03 sú nasledovné:

• Metóda A: Tvarované vzorky na skúšku ťahom (skúšanie materiálu): Pripravte tyče typu 1A a 1B podľa normy ISO 527-2. Mali by sa pripraviť minimálne štyri vzorky tyčí na skúšku ťahom. V prípade materiálov s podozrením na anizotropiu by sa vzorky mali odobrať rovnobežne a kolmo na tok materiálu a ako také by sa mali identifikovať.

Skúšobné prípravky by sa mali pred každou skúškou starostlivo vyčistiť, aby sa predišlo možnej kontaminácii z predchádzajúcich skúšok. Do skúšobných prípravkov sa upevnia ťahové tyče a dosiahne sa 1-percentná úroveň deformácie. Zadná strana vzoriek sa musí úplne dotýkať skúšobného prípravku, aby sa dosiahla požadovaná úroveň deformácie. Pre vzorky typu 1A a 1B by sa mal použiť polomer ohybu 198 mm (na základe hrúbky 4 mm).

Vzorky sa skúmajú na trhliny pozdĺž meranej dĺžky pomocou 20-násobného stereomikroskopu (po aplikácii napätia, ale pred aplikáciou chemikálie). Tým sa určí počiatočný stav napätia.

Chemický prostriedok sa aplikuje na najmenej tri vzorky ťahových tyčí príslušnou aplikačnou metódou uvedenou v tabuľke do 2 hodín od montáže skúšobnej tyče do skúšobného prípravku.

Vzorky sa vystavia teplote 80 °C plus/mínus 2 °C počas 72 hodín. Kontrolná vzorka sa vystaví v samostatnej peci, aby sa zabránilo kontaminácii.

Na konci testovacej doby odstráňte chemikáliu utretím alebo zoškrabaním mäkkou handričkou. Nepoužívajú sa žiadne rozpúšťadlá.

Filtrovaná vzorka sa kondicionuje 1 hodinu pri teplote 23 stupňov plus/mínus 2 stupne a relatívnej vlhkosti 50 percent plus/mínus 5 percent.

Pomocou stereomikroskopu sa namáhaná vzorka skúma na praskliny a pukliny pri 20-násobnom zväčšení, zatiaľ čo je vzorka stále v testovacom prípravku.

Uvádza sa chemická látka, jej množstvo, frekvencia aplikácie a prítomnosť trhlín alebo štrbín.

• Metóda B: Skúšobné vzorky pre rodokmeň dielu (testovanie výkonu): Vzorka s rozmermi 150 mm x 20 mm sa pripraví z plochej časti existujúceho dielu, buď vodným lúčom, alebo hladkým rezaním. Diel musí byť bez otrepov alebo ostrých hrán, ktoré by mohli spôsobiť lom. Mali by sa pripraviť najmenej štyri vzorky. V prípade materiálov s podozrením na anizotropiu by sa vzorky mali odobrať z viacerých dielov a z umiestnenia a orientácie dielu podľa dohody so spoločnosťou Ford Materials Engineering.

Skúšobné prípravky sa musia pred každou skúškou starostlivo vyčistiť, aby sa predišlo možnej kontaminácii z predchádzajúcich skúšok. Vzorky sa umiestnia do skúšobných prípravkov a napnú na 1-percentnú úroveň napätia. Zadná strana vzoriek musí byť v úplnom kontakte s skúšobným prípravkom, aby sa dosiahla požadovaná úroveň napätia.

Vzhľadom na inherentnú variabilitu súčiastky by sa mala zmerať priemerná hrúbka súčiastky (najmenej tri body pozdĺž vzorky), aby sa vypočítali polomery ohybu potrebné na dosiahnutie 1-percentného napätia. Merania hrúbky vzorky by nemali presiahnuť plus/mínus 0,5 mm, pretože to ovplyvní napätie aplikované na vzorku. Ak odchýlka hrúbky presiahne plus/mínus 0,5 mm, je potrebné kontaktovať materiálové inžinierstvo.

Vzorky sa skúmajú na praskliny pomocou 20-násobného stereomikroskopu cez stred vzorky dielu (po aplikácii napätia, ale pred aplikáciou chemikálie). Tým sa určí počiatočný stav napätia.

Od tohto bodu sa postupuje podľa metódy A. Metóda A sa môže testovať namiesto metódy B vo výkonnostnej špecifikácii podľa uváženia materiálového inžiniera.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „FORD BO 127-03 Stresová skúška trhlín pre plasty“.