ISO 22088 Plastikler - Çevresel Stres Çatlamasına (ESC) Karşı Direncin Tayini

Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen ISO 22088 standardı, “Plastikler - Çevresel stres çatlamasına (ESC) karşı direncin tayini” ana başlığı altında şu alt bölümlerden oluşmaktadır:

• ISO 22088-1 Bölüm 1: Genel rehberlik
• ISO 22088-2 Bölüm 2: Sabit çekme yükü yöntemi
• ISO 22088-3 Bölüm 3: Bükülmüş şerit yöntemi
• ISO 22088-4 Bölüm 4: Bilye veya pim baskı yöntemi
• ISO 22088-5 Bölüm 5: Sabit çekme deformasyonu yöntemi
• ISO 22088-6 Bölüm 6: Yavaş gerinim oranı yöntemi

Bir plastik malzeme, akma noktasının altındaki havada gerildiğinde, çok uzun bir süre sonra gerilme çatlaması meydana gelir. Bu gerilimler dahili veya harici, ya da her ikisinin bir kombinasyonu olabilir. Kimyasal bir ortama ve strese veya zorlanmaya aynı anda maruz kalma, inert bir ortama kıyasla arıza süresinin önemli ölçüde kısalmasına neden olur. Çevresel stres çatlaması (ESC), plastikler dahil olmak üzere birçok malzeme tarafından sergilenir. İzin verilen uzun vadeli gerilme veya zorlanma, önemli ölçüde azaltılabilir.

Genel olarak çevresel stres çatlaması, şu süreçler ile gerçekleşmektedir:

• Gerilim uygulandıktan sonra mikroskobik gerilim konsantrasyonları ile numunelerde mikro boşlukların oluşması.
• Kimyasal bir ortamın etkisiyle oluşan boşluklardaki moleküller arası bağların parçalanmasından kaynaklanan makro boşlukların oluşması ve ardından büyümesi ve birbirine bağlı boşluklardan ve fibrillerden oluşan çatlakların oluşması.
• Uygulanan gerilim ve kimyasal bir ortamla temas nedeniyle fibrillerin parçalanmasından kaynaklanan çatlakların büyümesi.

Çatlaklar, malzemenin kalınlığı boyunca tamamen nüfuz edebilir, malzemeyi iki veya daha fazla parçaya ayırabilir veya daha düşük gerilimli veya farklı malzeme morfolojisine sahip bölgelere ulaştığında durdurulabilir.

Çevresel stres çatlamasının belirlenmesi karmaşıktır, çünkü şu sayılanlar dahil birçok parametreden etkilenir:

• Test numunesi boyutları
• Test numunesi durumu (yönlendirme, yapı, iç gerilimler)
• Numune hazırlama
• Numunenin termal geçmişi
• Stres ve zorlanma
• Testin sıcaklığı
• Testin süresi
• Kimyasal ortam
• Stres ve gerinim uygulama yöntemi

Bir parametre hariç hepsini sabit tutarak, değişken parametrenin çevresel stres çatlaması üzerindeki göreli etkisi değerlendirilmektedir. Bu ölçümlerin temel amacı, kimyasal ortam maruziyetinin plastikler üzerindeki nispi etkisini belirlemektir.

ISO 22088-1 standardında, termoplastik malzemelerin çevresel stres çatlamasını belirlemek için kullanılan test yönteminin seçimi ile ilgili bilgiler ve genel rehberlik sağlanmaktadır. Diğer bölümlerde açıklanan test yöntemleri sadece termoplastik malzemelere uygulanabilir. Bunlar esasen sıralama testleridir ve tasarım veya performans tahmini için kullanılacak verileri sağlama amacında değildir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda,

• Test sıcaklığı, test numunelerinin stres altındayken test ortamıyla temas halinde olduğu sıcaklığı ifade etmektedir.
• Deneme süresi, test numunelerinin stres altındayken test ortamıyla temas halinde olduğu süreyi ifade etmektedir.
• Test ortamı, test sırasında test numuneleriyle temas için seçilen sıvı, gaz, macun, katı veya diğer kimyasal ortamı ifade etmektedir.
• ESC indeksi, aynı test periyodundan sonra aynı test sıcaklığında ölçülen, test ortamında belirlenen hata gösterge özelliğinin değerinin bir referans ortamında (genellikle hava) belirlenen değere oranını ifade etmektedir.
• ESC indeksi, aynı maruz kalma süresi için test ortamında belirlenen kırılma gerilimi değerinin referans ortamda (genellikle hava) belirlenen değere oranını ifade etmektedir.
• ESC indeksi, farklı malzemelerin belirli bir ortama çevresel stres çatlaması duyarlılığını ölçen ayrılma geriliminin normalleştirilmiş değeri ifade etmektedir.

ISO 22088-2 standardında, kimyasal maddelerin mevcudiyetinde sabit bir çekme yüküne maruz kaldıklarında termoplastiklerin çevresel stres çatlamasının belirlenmesi için test yöntemleri açıklanmaktadır. Bu standart, kalıplama veya işleme ile hazırlanan test numunelerine uygulanabilir ve hem farklı ortamlara maruz kalan plastik malzemelerin, hem de belirli bir ortama maruz kalan farklı plastik malzemelerin çevresel stres çatlamasının değerlendirilmesi için kullanılmaktadır. Bu, esasen bir sıralama testidir ve tasarım veya performans tahmini için kullanılacak verileri sağlamayı amaçlamamaktadır.

ISO 22088-3 standardında, kimyasal maddelerin varlığında sabit bir eğilme gerilimine maruz kaldıklarında termoplastiklerin çevresel stres çatlaması direncinin belirlenmesi için bir test yöntemi açıklanmaktadır. Çevresel stres çatlaması, ortamda belirli bir süre boyunca gerilmiş numunelerin uygun şekilde seçilmiş bir gösterge özelliğinin değişmesiyle gösterilir. Bu test yöntemi, levhaların ve düz test numunelerinin direncini, özellikle numunelerin lokalize yüzey bölgelerinin çevresel stres çatlamasına duyarlılığını belirlemek için uygundur.

ISO 22088-4 standardında, plastiklerin çevresel stres çatlaması davranışının bir sabit gerilim testi yoluyla belirlenmesi için bir bilye veya pim baskı yöntemi açıklanmaktadır. Bu yöntem, bitmiş ürünlere ve kalıplama veya işleme ile hazırlanan test numunelerine uygulanabilir ve bir plastik ürünün veya farklı ortamlara maruz kalan malzemenin çevresel stres çatlaması davranışının değerlendirilmesinin yanı sıra çevresel stres çatlamasının belirlenmesi için kullanılabilir.

ISO 22088-5 standardında, kimyasal bir ortam varlığında sabit bir çekme deformasyonuna maruz kaldıklarında termoplastiklerin çevresel stres çatlaması davranışının belirlenmesi için bir yöntemi tanımlanmaktadır. Kalıplama veya işleme ile hazırlanan test numunelerine uygulanabilir ve farklı ortamlara maruz kalan plastik malzemelerin çevresel stres çatlaması davranışının değerlendirilmesi için ve ayrıca belirli bir ortama maruz kalan farklı plastik malzemelerin çevresel stres çatlaması davranışının belirlenmesi için kullanılabilir.

ISO 22088-6 standardında, bir çekme numunesine uygulanan gerilimi sabit bir hızda yavaşça artırarak kimyasal ortamlarda polimerik malzemelerin çevresel stres çatlaması duyarlılığını değerlendirmek için bir prosedürü açıklar. Kalıplama veya işleme ile hazırlanan test numunelerine uygulanabilir ve farklı ortamlara maruz kalan bir malzemenin nispi çevresel stres çatlaması duyarlılığını veya belirli bir ortama maruz kalan farklı plastiklerin nispi çevresel stres çatlaması duyarlılığını değerlendirmek için kullanılabilir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, ISO 22088 standardı kapsamında, plastiklerin çevresel stres çatlamasına karşı direncin tayine yönelik test hizmetleri de vermektedir.