FORD BO 127-03 การทดสอบการแตกร้าวจากความเครียดสำหรับพลาสติก

มาตรฐาน “FORD BO 127-03 การทดสอบการแตกร้าวจากความเค้นสำหรับพลาสติก” ที่พัฒนาโดยบริษัท ฟอร์ด มอเตอร์ (FORD) อธิบายขั้นตอนในการกำหนดความต้านทานของวัสดุเทอร์โมพลาสติกต่อการแตกร้าวจากความเค้นเมื่อใช้งานโดยสัมผัสโดยตรงกับวัสดุอื่นๆ เช่น น้ำมัน จารบี น้ำยาทำความสะอาด พีวีซีแบบยืดหยุ่น และอีลาสโตเมอร์

วัสดุอสัณฐานทุกชนิดควรได้รับการประเมินความเป็นไปได้ที่อาจเกิดการไม่เข้ากันกับวัสดุอื่นๆ ที่อาจสัมผัส วัสดุเรซินยานยนต์ทั่วไปมีอยู่ในตารางที่ให้ไว้ในมาตรฐาน หากมีข้อสงสัยหรือวัสดุไม่ปรากฏในตาราง โปรดติดต่อฝ่ายวิศวกรรมวัสดุ

ตัวอย่างเช่น มีการใช้ตัวยึดโลหะที่ทาจารบีกับส่วนประกอบหรือชิ้นส่วนพีซี ดังนั้นพีซีจึงต้องผ่านการทดสอบการแตกร้าวจากความเค้นด้วยจารบีในการผลิต ABS ได้รับการทดสอบเนื่องจากพื้นผิวที่วางแขนขึ้นรูปจาก ABS หุ้มด้วย PVC (ไวนิล) PVC อาจทำให้พลาสติไซเซอร์ไหลเข้าไปใน ABS ได้

อุปกรณ์ที่จำเป็นที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้คือ:

• เตาอบแบบพาความร้อนเชิงกล: เตาอบประเภท II A ต้องใช้ตามที่ระบุไว้ใน ASTM E145-19 เตาอบที่มีการระบายอากาศแบบบังคับและอุณหภูมิมีความสม่ำเสมอภายในบวกหรือลบ 1 เปอร์เซ็นต์ของความแตกต่างระหว่างเตาอบและอุณหภูมิโดยรอบ อุณหภูมิของเตาอบต้องสามารถควบคุมได้ภายในบวกหรือลบ 2 องศาเซลเซียส เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นในข้อกำหนดของฟอร์ด
• อุปกรณ์ทดสอบ: แกนวัดทำจากวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี เช่น ไม้หรืออะลูมิเนียม โดยมีรัศมีที่กำหนดเพื่อให้ได้เปอร์เซ็นต์ความเครียดที่ต้องการ ควรยึดชิ้นงานเข้ากับแกนวัดในลักษณะที่ไม่ส่งผลกระทบต่อผลการทดสอบ
• ผ้าใยไผ่ AATCC (แบบที่ 3) จำนวนเส้นด้าย 80 x 84 ผ้าฝ้ายหวี ไม่ผ่านการคัดขนาด ผ่านการฟอกสี (ไม่มีสารเรืองแสงหรือวัสดุตกแต่ง)
• สารเคมี: สารที่ใช้ทดสอบต้องได้รับการรับรองและอนุมัติจากคู่สัญญาทั้งสองฝ่าย ได้แก่ ฝ่ายวิศวกรรมพัฒนาผลิตภัณฑ์ฟอร์ด และห้องปฏิบัติการทดสอบ ตามลำดับ สารที่ใช้ทดสอบต้องประกอบด้วยสารเคมีเฉพาะเจาะจงกับสภาพแวดล้อมที่ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบ สารเคมีที่อาจใช้ทดสอบได้แสดงอยู่ในตารางที่กำหนดให้ในมาตรฐาน

ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน FORD BO 127-03 มีดังต่อไปนี้:

• วิธีการ A: ตัวอย่างทดสอบแรงดึงขึ้นรูป (การทดสอบวัสดุ): เตรียมแท่งเหล็กชนิด 1A และ 1B ตามมาตรฐาน ISO 527-2 ควรเตรียมตัวอย่างแท่งเหล็กอย่างน้อยสี่ชิ้น ในกรณีที่สงสัยว่าวัสดุมีลักษณะแอนไอโซทรอปิก ควรเตรียมตัวอย่างให้ขนานและตั้งฉากกับการไหลของวัสดุ และระบุให้ชัดเจนว่าเป็นวัสดุชนิดใด

ควรทำความสะอาดอุปกรณ์ทดสอบอย่างระมัดระวังก่อนการทดสอบแต่ละครั้ง เพื่อป้องกันการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นจากการทดสอบครั้งก่อน แท่งดึงจะถูกติดตั้งไว้ในอุปกรณ์ทดสอบ และจะได้ระดับความเครียด 1 เปอร์เซ็นต์ ด้านหลังของชิ้นงานทดสอบต้องสัมผัสกับอุปกรณ์ทดสอบอย่างเต็มที่เพื่อให้ได้ระดับความเครียดตามที่ต้องการ ควรใช้รัศมีการโค้งงอ 198 มม. (อ้างอิงจากความหนา 4 มม.) สำหรับชิ้นงานประเภท 1A และ 1B

ตัวอย่างจะถูกตรวจสอบรอยแตกร้าวตามความยาวเกจโดยใช้กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอ 20 เท่า (หลังจากใส่แรงดึง แต่ก่อนใส่สารเคมี) เพื่อระบุสถานะแรงดึงเริ่มต้น

สารเคมีจะถูกนำไปใช้กับแท่งดึงตัวอย่างอย่างน้อยสามแท่งโดยใช้วิธีการนำไปใช้ที่เหมาะสมในตารางภายใน 2 ชั่วโมงหลังจากติดตั้งแท่งทดสอบในอุปกรณ์ทดสอบ

ตัวอย่างจะถูกนำไปอบที่อุณหภูมิ 80°C บวก/ลบ 2°C เป็นเวลา 72 ชั่วโมง ตัวอย่างควบคุมจะถูกนำไปอบในเตาอบแยกต่างหากเพื่อป้องกันการปนเปื้อน

เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาทดสอบ ให้เช็ดหรือขูดสารเคมีออกด้วยผ้านุ่มๆ ไม่มีการใช้ตัวทำละลายใดๆ

ตัวอย่างที่กรองแล้วจะถูกปรับสภาพเป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 23 องศาบวก/ลบ 2 องศา และความชื้นสัมพัทธ์ 50 เปอร์เซ็นต์บวก/ลบ 5 เปอร์เซ็นต์

โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบสเตอริโอ จะทำการตรวจสอบรอยแตกและรอยแยกในตัวอย่างที่ผ่านการเครียดโดยใช้กำลังขยาย 20 เท่า ในขณะที่ตัวอย่างยังคงอยู่ในอุปกรณ์ทดสอบ

รายงานสารเคมี ปริมาณ ความถี่ในการใช้ และการมีรอยแตกหรือรอยแยก

• วิธีที่ B: ตัวอย่างทดสอบสายเลือดชิ้นส่วน (การทดสอบประสิทธิภาพ): เตรียมตัวอย่างขนาด 150 มม. x 20 มม. จากส่วนแบนของชิ้นส่วนเดิม โดยใช้วิธีฉีดน้ำหรือตัดให้เรียบ ชิ้นส่วนต้องไม่มีเสี้ยนหรือขอบคมที่อาจทำให้เกิดการแตกหัก ควรเตรียมตัวอย่างอย่างน้อยสี่ชิ้น สำหรับวัสดุที่สงสัยว่ามีลักษณะแอนไอโซทรอปิก ควรเก็บตัวอย่างจากชิ้นส่วนหลายชิ้น และจากตำแหน่งและทิศทางของชิ้นส่วนตามที่ตกลงกับ Ford Materials Engineering

ต้องทำความสะอาดอุปกรณ์ทดสอบอย่างระมัดระวังก่อนการทดสอบแต่ละครั้ง เพื่อป้องกันการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นจากการทดสอบครั้งก่อน ตัวอย่างจะถูกวางลงในอุปกรณ์ทดสอบและกรองให้อยู่ในระดับความเครียด 1 เปอร์เซ็นต์ ด้านหลังของตัวอย่างต้องสัมผัสกับอุปกรณ์ทดสอบอย่างเต็มที่เพื่อให้ได้ระดับความเครียดที่ต้องการ

เนื่องจากความแปรปรวนโดยธรรมชาติของชิ้นงาน ควรวัดความหนาเฉลี่ยของชิ้นงาน (อย่างน้อยสามจุดตามแนวตัวอย่าง) เพื่อคำนวณรัศมีการโค้งงอที่ต้องการเพื่อให้ได้ความเครียด 1 เปอร์เซ็นต์ การวัดความหนาของชิ้นงานไม่ควรเกินบวก/ลบ 0,5 มม. เนื่องจากจะส่งผลต่อความเครียดที่กระทำกับชิ้นงาน หากความแปรปรวนของความหนาเกินบวก/ลบ 0,5 มม. ควรติดต่อฝ่ายวิศวกรรมวัสดุ

ตัวอย่างจะถูกตรวจสอบรอยแตกโดยใช้กล้องจุลทรรศน์สเตอริโอ 20 เท่า โดยส่องผ่านจุดศูนย์กลางของตัวอย่างชิ้นส่วน (หลังจากรับแรงเค้นแล้ว แต่ก่อนใช้สารเคมี) เพื่อตรวจสอบสถานะแรงเค้นเริ่มต้น

จากนี้ไป ให้ใช้วิธีการ A ต่อไป วิธี A สามารถทดสอบแทนวิธี B ได้ โดยกำหนดคุณสมบัติตามดุลยพินิจของวิศวกรวัสดุ

องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิด และมุ่งมั่นพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน "FORD BO 127-03 Stress Crack Test for Plastics" อีกด้วย