Kiểm tra vết nứt ứng suất nhựa FORD BO 127-03

Tiêu chuẩn “FORD BO 127-03 Thử nghiệm nứt ứng suất cho nhựa” do Ford Motor Company (FORD) phát triển mô tả quy trình xác định khả năng chống nứt ứng suất của vật liệu nhiệt dẻo khi tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu khác như dầu, mỡ, chất tẩy rửa, PVC mềm và chất đàn hồi.

Tất cả các vật liệu vô định hình cần được đánh giá khả năng không tương thích với các vật liệu khác mà chúng có thể tiếp xúc. Các loại nhựa ô tô thông dụng được liệt kê trong bảng tiêu chuẩn. Nếu có nghi ngờ hoặc vật liệu không có trong bảng, vui lòng liên hệ với bộ phận kỹ thuật vật liệu.

Ví dụ, một chốt kim loại được bôi mỡ được sử dụng trên một bộ phận hoặc linh kiện PC, do đó PC phải được kiểm tra nứt ứng suất bằng mỡ sản xuất. ABS được kiểm tra do đế tay vịn được đúc từ ABS bọc PVC (vinyl). PVC có thể khiến chất hóa dẻo thấm vào ABS.

Các thiết bị cần thiết được sử dụng trong các thử nghiệm này là:

• Lò đối lưu cơ học: Phải sử dụng lò loại IIA theo tiêu chuẩn ASTM E145-19. Lò có thông gió cưỡng bức và độ đồng đều nhiệt độ trong phạm vi cộng hoặc trừ 1% chênh lệch giữa nhiệt độ lò và nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ lò phải có thể kiểm soát được trong phạm vi cộng hoặc trừ 2 độ C, trừ khi có quy định khác trong tiêu chuẩn kỹ thuật của Ford.
• Thiết bị thử nghiệm: Một trục được chế tạo từ vật liệu trơ về mặt hóa học như gỗ hoặc nhôm với bán kính cần thiết để đạt được tỷ lệ biến dạng mong muốn. Các mẫu vật phải được kẹp chặt vào trục sao cho không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.
• Vải đánh bông AATCC (kiểu 3): số lượng sợi 80 x 84, vải cotton chải kỹ, không hồ, tẩy trắng (không có chất làm sáng quang học hoặc vật liệu hoàn thiện).
• Hóa chất: Các chất thử nghiệm phải được xác định và phê duyệt bởi cả hai bên ký kết hợp đồng, Bộ phận Kỹ thuật Phát triển Sản phẩm của Ford, và phòng thí nghiệm thử nghiệm. Hóa chất thử nghiệm phải bao gồm các hóa chất đặc thù cho môi trường mà sản phẩm được thiết kế. Các hóa chất có thể sử dụng được liệt kê trong bảng tiêu chuẩn.

Các quy trình được mô tả trong tiêu chuẩn FORD BO 127-03 như sau:

• Phương pháp A: Mẫu thử kéo đúc (thử nghiệm vật liệu): Chuẩn bị thanh thép loại 1A và 1B theo ISO 527-2. Cần chuẩn bị tối thiểu bốn mẫu thanh thép kéo. Trong trường hợp vật liệu nghi ngờ có tính dị hướng, các mẫu nên được lấy song song và vuông góc với dòng chảy vật liệu và được xác định là dị hướng.

Cần vệ sinh cẩn thận các thiết bị thử nghiệm trước mỗi lần thử để tránh nhiễm bẩn từ các lần thử trước. Các thanh kéo được lắp vào thiết bị thử nghiệm và đạt được mức biến dạng 1%. Mặt sau của mẫu thử phải tiếp xúc hoàn toàn với thiết bị thử nghiệm để đạt được mức biến dạng mong muốn. Bán kính uốn cong 198 mm (dựa trên độ dày 4 mm) nên được sử dụng cho các mẫu Loại 1A và 1B.

Các mẫu được kiểm tra các vết nứt dọc theo chiều dài đo bằng kính hiển vi nổi 20X (sau khi tác dụng ứng suất nhưng trước khi tác dụng hóa chất). Điều này nhằm xác định trạng thái ứng suất ban đầu.

Tác nhân hóa học được áp dụng cho ít nhất ba thanh kéo mẫu theo phương pháp áp dụng được nêu trong bảng trong vòng 2 giờ sau khi lắp thanh thử nghiệm vào thiết bị thử nghiệm.

Các mẫu được tiếp xúc với nhiệt độ 80°C cộng/trừ 2°C trong 72 giờ. Mẫu đối chứng được tiếp xúc trong một lò riêng để ngăn ngừa nhiễm bẩn.

Khi kết thúc thời gian thử nghiệm, hãy lau hoặc cạo sạch hóa chất bằng vải mềm. Không sử dụng dung môi.

Mẫu đã lọc được xử lý trong 1 giờ ở nhiệt độ 23 độ cộng/trừ 2 độ và độ ẩm tương đối 50 phần trăm cộng/trừ 5 phần trăm.

Sử dụng kính hiển vi nổi, mẫu bị biến dạng được kiểm tra các vết nứt và khe hở ở độ phóng đại 20 lần trong khi mẫu vẫn còn trong thiết bị thử nghiệm.

Báo cáo về chất hóa học, số lượng, tần suất sử dụng và tình trạng nứt hoặc kẽ hở.

• Phương pháp B: Mẫu thử nghiệm phả hệ chi tiết (kiểm tra hiệu suất): Một mẫu có kích thước 150 mm x 20 mm được chuẩn bị từ một mặt phẳng của chi tiết hiện có, bằng cách phun nước hoặc cắt nhẵn. Chi tiết phải không có gờ hoặc cạnh sắc có thể gây gãy. Cần chuẩn bị ít nhất bốn mẫu. Đối với vật liệu nghi ngờ có tính dị hướng, nên lấy mẫu từ nhiều chi tiết và từ vị trí và hướng của chi tiết theo thỏa thuận với Ford Materials Engineering.

Các thiết bị thử nghiệm phải được vệ sinh cẩn thận trước mỗi lần thử nghiệm để tránh nhiễm bẩn từ các lần thử nghiệm trước. Các mẫu vật được đặt vào thiết bị thử nghiệm và được căng đến mức biến dạng 1%. Mặt sau của mẫu vật phải tiếp xúc hoàn toàn với thiết bị thử nghiệm để đạt được mức biến dạng mong muốn.

Do tính biến thiên vốn có của chi tiết, cần đo độ dày trung bình của chi tiết (ít nhất ba điểm dọc theo mẫu) để tính toán bán kính uốn cần thiết để đạt được độ biến dạng 1%. Độ dày mẫu đo được không được vượt quá ± 0,5 mm, vì điều này sẽ ảnh hưởng đến độ biến dạng tác dụng lên mẫu. Nếu độ dày dao động vượt quá ± 0,5 mm, cần liên hệ với bộ phận kỹ thuật vật liệu.

Các mẫu được kiểm tra vết nứt bằng kính hiển vi nổi 20X qua tâm của mẫu (sau khi chịu ứng suất nhưng trước khi xử lý hóa chất). Mục đích là để xác định trạng thái ứng suất ban đầu.

Từ thời điểm này trở đi, Phương pháp A được áp dụng. Phương pháp A có thể được thử nghiệm thay cho Phương pháp B trong thông số kỹ thuật hiệu suất theo quyết định của kỹ sư vật liệu.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải tiến. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn "FORD BO 127-03 Stress Crack Test for Plastics".