ASTM D746 Plastik ve Elastomerlerin Darbe Yöntemiyle Kırılganlık Sıcaklığının Belirlenmesi Standardı

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM D746 Plastik ve elastomerlerin darbe yöntemiyle kırılganlık sıcaklığının belirlenmesi standardı“ standardında, plastiklerin ve elastomerlerin belirtilen darbe koşulları altında gevrek kırılma gösterdiği sıcaklığın belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu standart ayrıca iki rutin muayene ve kabul prosedürü içermektedir. Kauçukların darbe gevrekliği testinde ASTM D2137 standardı test yöntemi kullanılmalıdır. Plastik levhaların darbe gevrekliği testinde ASTM D1790 standardı test yöntemi kullanılmalıdır.

Bu test yöntemi, burada belirtilen koşullara maruz kaldığında test edilen numunelerin yüzde 50’sinin muhtemelen arızalanacağı sıcaklığı belirler. Test, kristalleşme gibi uzun süreli etkilerin veya test edilen malzemedeki plastikleştiricilerin düşük sıcaklık uyumsuzluğundan kaynaklanan etkilerin değerlendirilmesini sağlar. Plastikler ve elastomerler, darbeli veya darbesiz düşük sıcaklıkta esneme gerektiren birçok uygulamada kullanılır. Bu yöntemle elde edilen verileri, plastik ve elastomerik malzemelerin düşük sıcaklıklardaki davranışını sadece deformasyon koşullarının bu test yönteminde belirtilenlere benzer olduğu uygulamalarda tahmin etmek için kullanılır. Bu test yöntemi, şartname amaçları için yararlı bulunmuştur, ancak malzemenin kullanıma uygun olduğu en düşük sıcaklığı mutlaka ölçmez.

ASTM D746 standardı, yaygın olarak kullanılan bir standart test yöntemi içermektedir. Bu yöntem, esnek plastiklerin ve elastomerlerin kırılganlık sıcaklığını (bazen kırılgan nokta olarak da adlandırılır) belirler, bu sıcaklık, bir malzemenin ani bir darbeye maruz kaldığında sünek (sağlam ve esnek) halden kırılgan (ani, felaket niteliğinde kırılmaya yatkın) hale geçtiği sıcaklıktır.

Bu yöntem, polimerler için en eski ve en klasik düşük sıcaklık performans testlerinden biridir, ilk yayınlandığı 1943 yılından bugüne hala aktif olarak kullanılmaktadır.

Oda sıcaklığında esnek olan birçok plastik ve kauçuk, düşük sıcaklıklarda sertleşir ve kırılgan hale gelir. Bu geçiş, şunlar gibi gerçek dünya uygulamalarında felaketlere yol açabilir:

• Soğuk iklimlerde otomotiv contaları ve hortumları
• Tel ve kablo izolasyonu
• Soğutma ekipmanlarında contalar ve O-ringler
• Dış mekanlarda kullanılan esnek borular ve filmler

Kırılganlık sıcaklığını bilmek, mühendislerin soğuk ortamlarda bile sağlam ve darbelere dayanıklı kalacak malzemeleri seçmelerine yardımcı olur.

Test denekleri, numuneleri (tipik olarak 25 mm x 6,4 mm x 1,9-2,0 mm) kontrollü düşük sıcaklıklı bir banyoda konsol kiriş olarak tutarken, düşen bir darbe ile tek bir darbeye maruz bırakırlar.

Numune bir ucundan kelepçelenir. Belirli bir yarıçapa sahip (genellikle 1,6 mm veya 3,2 mm) bir darbe, serbest uca çarpar. Sıcaklık kademeli olarak düşürülür (tipik olarak 5 derecelik artışlarla). Her sıcaklıkta, bir dizi numune (genellikle 5 veya 10) test edilir. Kırılganlık sıcaklığı, numunelerin yüzde 50’sinin kırıldığı (kırıldığı veya belirgin bir çatlak gösterdiği) sıcaklık olarak tanımlanır. Kırılma, numunenin tamamından geçen herhangi bir çatlak veya belirtilen uzunluktan daha uzun herhangi bir görünür çatlak olarak tanımlanır.

Bu standardın iki yaygın versiyonu bulunmaktadır:

• ASTM D746 (orijinal): Daha küçük bir vurucu yarıçapı (1,6 mm) kullanır ve genellikle daha şiddetli kabul edilir.
• Prosedür B: 3,2 mm yarıçaplı bir vurucu kullanır ve biraz daha az şiddetlidir.

Birçok modern laboratuvar her ikisini de kullanır, ancak klasik 1,6 mm yarıçaplı versiyon en sık referans gösterilenidir.

ASTM D746 standardının başlıca avantajları şunlardır.

• Basit cihaz, nispeten ucuz.
• Uzun tarihsel veri tabanı (karşılaştırma için çok sayıda yıllık veri).
• Darbe kaynaklı kırılmayı doğrudan ölçer (gerçek dünyadaki çatlamalarla ilgili)

ASTM D746 standardı, birçok askeri, havacılık ve otomotiv spesifikasyonunda (örneğin MIL standartları, eski SAE standartları) hala gereklidir. ISO 974 uluslararası alanda tercih edilen yöntem haline gelmiş olsa da bu standart, eski malzeme yeterliliklerinde yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir.

ASTM D746 standardı, çeşitli pratik, teknik ve tarihsel nedenlerle önemini korumaktadır. Bu standart şu nedenlerle önemli görülmektedir:

• Gerçek kullanımda felaket niteliğinde kırılgan kırılmayı doğrudan tahmin eder: Bu, bir malzemenin tek bir keskin darbe altında aniden çatladığı veya parçalandığı sıcaklığı özel olarak ölçen birkaç testten biridir. Bu, hortumların, contaların, tel izolasyonunun, konveyör bantlarının ve contaların soğuk hava çatlamasında görülen arıza türüdür.
• Binlerce eski spesifikasyona gömülü: Bugüne kadar yayınlanan yüzlerce askeri, havacılık, otomotiv ve endüstriyel standart, açıkça ASTM D746 standardına göre kırılganlık sıcaklığı gerektirmektedir. ASTM D746 standardı, uyumluluk ve yeterlilik için zorunlu olmaya devam etmektedir.
• Kapsamlı tarihsel veri tabanı: Çoğu malzeme veri sayfaları genellikle ASTM D746 standardına göre kırılganlık sıcaklığını listelemektedir. Bu, yeni formülasyonların eski referans malzemelerle doğrudan karşılaştırılmasına olanak tanır.
• Basit ve tekrarlanabilir: Bu standart, karmaşık bir enstrümantasyon gerektirmez. Birçok kauçuk ve esnek plastik bileşik üretim şirketi, bu standardı kullanmaya devam etmektedir.
• Modern testleri tamamlar: Laboratuvarlar birincil test olarak ISO 974 veya ASTM D2137 standardını uygulasa bile, müşteriler özellikle talep ettiği için genellikle paralel olarak ASTM D746 standardını da uygular. Bir malzeme sertlik tabanlı bir testi geçebilir ancak ASTM D746 standardında başarısız olabilir (veya tam tersi), bu nedenle her ikisi de tamamlayıcı bilgiler sağlar.

Sonuç olarak ASTM D746 standardı, plastiklerin ve elastomerlerin darbe altında tokluklarını kaybettikleri ve kırılgan hale geldikleri sıcaklığı belirlemek için klasik, zaman içinde test edilmiş bir yöntemdir. Yaşına ve bazı sınırlamalarına rağmen, basitliği ve geniş tarihsel veri tabanı, soğuk ortam uygulamalarında malzeme seçimi için değerli bir araç olarak kalmasını sağlamaktadır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D746 Plastik ve elastomerlerin darbe yöntemiyle kırılganlık sıcaklığının belirlenmesi standardı“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.