JIS K 6394 Cao su, lưu hóa hoặc nhựa nhiệt dẻo - Xác định tính chất động - Hướng dẫn chung

Tiêu chuẩn “JIS K 6394 Cao su, lưu hóa hoặc nhựa nhiệt dẻo - Xác định tính chất động - Hướng dẫn chung” do Tổ chức Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS) phát triển mô tả các phương pháp rung tự do và phương pháp rung cưỡng bức cho cao su lưu hóa và cao su nhiệt dẻo (bao gồm cả sản phẩm). Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn chung về cách đạt được các đặc tính động. Tuy nhiên, độ bền va đập và thử nghiệm mỏi lặp đi lặp lại nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này.

Về cơ bản, tiêu chuẩn này dựa trên tiêu chuẩn “ISO 4664-1 Cao su, lưu hóa hoặc nhựa nhiệt dẻo - Xác định tính chất động học - Phần 1: Hướng dẫn chung” do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) công bố. Tiêu chuẩn quốc tế này được thiết kế để cung cấp hướng dẫn xác định các đặc tính động học của cao su lưu hóa và nhựa nhiệt dẻo. Nó bao gồm cả phương pháp rung tự do và cưỡng bức được thực hiện trên cả vật liệu và sản phẩm. Tiêu chuẩn này không đề cập đến các thử nghiệm uốn cong bật lại hoặc thử nghiệm theo chu kỳ trong đó mục đích chính là làm mỏi cao su.

Vì mục đích của tiêu chuẩn JIS K 6394, các thuật ngữ và định nghĩa sau đây là hợp lệ:

• Vòng trễ là một đường cong khép kín biểu thị các trạng thái ứng suất-biến dạng liên tiếp của vật liệu trong quá trình biến dạng theo chu kỳ.
• Tổn thất năng lượng là năng lượng bị mất trên một đơn vị thể tích trong mỗi chu kỳ biến dạng, tức là diện tích của vòng trễ.
• Tổn thất điện năng được biểu thị bằng tổn thất năng lượng trên một đơn vị thời gian, trên một đơn vị thể tích, được chuyển thành nhiệt thông qua hiện tượng trễ, nhân với tổn thất năng lượng và tần số.
• Điện áp trung bình là giá trị trung bình của điện áp trong một chu kỳ trễ hoàn chỉnh. Nó được thể hiện bằng Pa. Đây là lực căng tĩnh được áp dụng trước khi chuyển động động bắt đầu. Ứng suất trung bình cân bằng và biến dạng trung bình được biểu thị dưới dạng trung bình thời gian của các chu kỳ ban đầu mở, ứng suất tức thời và ứng suất. Phản ứng hình sin đối với chuyển động hình sin đề cập đến các vòng trễ có hoặc có thể được coi là hình elip. Đối với các biến dạng hình sin lớn, vòng trễ sẽ lệch khỏi hình elip vì mối quan hệ ứng suất-biến dạng đối với cao su là phi tuyến tính và do đó phản ứng không phải là hình sin. Thuật ngữ gia tăng có thể được sử dụng để biểu thị phản ứng động đối với biến dạng hình sin về ứng suất trung bình khác nhau hoặc mức ứng suất trung bình (ví dụ: hằng số lò xo gia tăng, mô đun cắt đàn hồi gia tăng).
• Biến dạng trung bình là giá trị trung bình của biến dạng trong một chu kỳ trễ hoàn chỉnh. Đây là biến dạng tĩnh được áp dụng trước khi chuyển động động bắt đầu.
• Biên độ tải tối đa, tải trọng áp dụng tối đa, được đo từ giá trị trung bình của tải trong một sóng hình sin.
• Biên độ ứng suất tối đa là tỷ lệ giữa lực tác dụng tối đa trên diện tích mặt cắt ngang của mẫu thử không chịu ứng suất, được đo từ lực trung bình (chỉ từ 0 đến cực đại ở một bên). Nó được thể hiện ở Pa.
• Biên độ lệch cực đại là giá trị cực đại của độ lệch được đo từ giá trị trung bình của độ lệch trong một sóng hình sin.
• Biên độ biến dạng cực đại, giá trị cực đại của biến dạng, được đo từ biến dạng trung bình (chỉ từ 0 đến cực đại ở một bên)
• Hiệu ứng Payne là hiện tượng trong thử nghiệm động học của hợp chất cao su chứa đầy trong đó mô đun động giảm khi biến dạng tăng.

Kiểm tra đặc tính động được sử dụng để so sánh và đánh giá các đặc tính vật liệu, vật liệu thiết kế, hiệu suất sản phẩm và các tiêu chí tương tự. Kết quả kiểm tra đặc tính động phụ thuộc vào độ biến dạng, ứng suất, tần số, nhiệt độ kiểm tra, hình dạng mẫu và các đặc tính tương tự. Điều này phần lớn bị hạn chế bởi các ảnh hưởng như công suất của thiết bị kiểm tra, độ tuyến tính của đường cong trễ và sự sinh nhiệt bên trong của mẫu thử. Vì vậy, những yếu tố này cần được quy định và điều chỉnh khi so sánh kết quả. Quan trọng hơn, điều kiện và thiết bị thu thập dữ liệu phải phù hợp với mục đích thử nghiệm.

Thiết bị phù hợp để đánh giá đặc tính vật liệu, chẳng hạn như thiết bị kiểm tra nhỏ, có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu cho tài liệu thiết kế hoặc để đo đặc tính sản phẩm. Trong một số trường hợp, có thể không thực hiện được phép đo trong các điều kiện thử nghiệm như tần số, biên độ, phương pháp biến dạng.

Các thử nghiệm đặc tính động được lựa chọn tùy thuộc vào mục đích thử nghiệm, phương pháp rung hoặc phương pháp biến dạng.

Việc phân loại các bài kiểm tra tính năng động như sau:

• Theo mục đích của bài kiểm tra:
  • Với thiết bị kiểm tra nhỏ: So sánh, đánh giá tính chất vật liệu
  • Với thiết bị kiểm tra lớn: So sánh, đánh giá vật liệu thiết kế và tính năng sản phẩm
• Theo phương pháp rung:
  • Với thiết bị kiểm tra nhỏ: Phương pháp rung cưỡng bức không cộng hưởng
  • Với thiết bị kiểm tra lớn: Phương pháp rung cưỡng bức không cộng hưởng, phương pháp rung cưỡng bức cộng hưởng và phương pháp rung tự do
• Xem phương pháp chuyển đổi:
  • Với thiết bị thí nghiệm nhỏ: Phương pháp kéo, phương pháp uốn, phương pháp nén và phương pháp cắt
  • Với thiết bị thí nghiệm lớn: Phương pháp nén, phương pháp kéo, phương pháp xoắn và phương pháp cắt
• Theo hình dạng của mẫu thử:
  • Với thiết bị kiểm tra nhỏ: Hình chữ nhật, hình trụ và hình lăng trụ
  • Với các thiết bị kiểm tra lớn: Hình trụ, lăng trụ, hình nón và các sản phẩm

Thiết bị được sử dụng trong các bài kiểm tra thường bao gồm:

• giá đỡ máy rung
• máy rung
• đầu chéo
• máy dò
• Kẹp hoặc đồ gá mẫu
• lò ổn nhiệt
• Phần mạch điều khiển
• Bộ xử lý dữ liệu

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và thiết bị công nghệ tiên tiến, cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn "JIS K 6394 Cao su, lưu hóa hoặc nhựa nhiệt dẻo - Xác định tính chất động - Hướng dẫn chung" Nó cũng đưa ra.