כדי לסווג אלסטומטר באופן מכני עבור השימוש המיועד, יש צורך למדוד את הכוח הדרוש כדי להשיג מדגם של נקודת הקרע שלו. תכונות פיזיקליות שונות משמשות לסיווג של אלסטומרים, כולל ההתארכות, חוזק מתיחה, קשיות, מודולוס ועיוות שיורי. בבלוג זה נבחן את כל חמישה הקריטריונים ומדוע הם רלוונטיים לאלסטומרים ולפתרונות איטום בפרט.
על פי האגודה האמריקאית לבדיקות וחומרים (ASTM), תרכובת גומי או אלסטומר מוגדרת כך:
- לאחר שנמתח ל-100% לפחות, הוחזק למשך 5 דקות ואז שוחרר, עליו לחזור לאורכו המקורי (פלוס/מינוס 10%) תוך 5 דקות לאחר השחרור.
- כאשר מותחים אותו ל-100%, חלק העשוי אלסטומר לא אמור להיקרע.
די לסווג אלסטומר באופן מכני עבור השימוש המיועד, יש צורך למדוד את הכוח הדרוש כדי להשיג מדגם של נקודת הקרע שלו. תכונות פיזיקליות שונות משמשות לסיווג של אלסטומרים, כולל ההתארכות, חוזק מתיחה, קשיות, מודולוס ועיוות שיורי. בבלוג זה נבחן את כל חמישה הקריטריונים ומדוע הם רלוונטיים לאלסטומרים ולפתרונות איטום בפרט.
התארכות
התארכות מוגדרת כאורך בנקודת השבירה, המתבטאת כ-% מן האורך המקורי של החלק (כלומר אורך במנוחה). אם גומי נתמח לכדי פי שניים מאורכו לפני שהוא נקרע, כושר ההתארכות שלו הוא 100%. כדי לסווג אלסטומר באופן מכני עבור השימוש המיועד, יש צורך למדוד את הכוח הדרוש כדי להשיג מדגם של נקודת הקרע שלו.
המדידה מתבצעת באמצעות דינומטר, מכשיר מתיחה עם אקסטנסומטר העוקב אחר שני סימנים במדגם. הוא יכול למדוד, בכל זמן נתון, את גודל מדגם בדיקת הגומי כשהוא מתארך ובנקודת השבירה שלו. ההתארכות באה לידי ביטוי כאחוז: % ההתארכות = (התארכות עד לקריעה) כפול 100 / לחלק ל(אורך מד ראשוני).
מעבר לבדיקת נקודת הקרע, המכשיר גם קובע את השונות בגיפור של הגומי ואת השפעת הפרמטרים המשפיעים על תכונות המתח-לחץ כמו טמפרטורה, לחות יחסית ועוד.
חוזק המתיחה
חוזק המתיחה (TS) הוא הלחץ המרבי שאאלסטומרים תרמופלסטיים יכולים לעמוד בו לפני שהם כושלים. הוא נמדד ככוח ליחידת שטח. קיימים שלושה סוגים אופייניים של חוזק מתיחה: חוזק מרבי, וחוזק שבירה.
בדיקות שבירה משמשות לקביעת ההשפעה של חשיפה לכימיקלים או לחום, על חומרים שונים. קיימות שתי שיטות בדיקה למדידת חוזק המתיחה, שאינן מניבות בהכרח תוצאות זהות: (1) דגימות בצורת פעמון וחתך ישר; ו-(2) דגימות בצורת טבעות חתוכות
בדרך כלל, הבדיקה תכלול נטילת מדגם קטן עם שטח חתך קבוע והחזקתו במתח קבוע באמצעות טנסומטר (שינוי באורך המד חלקי אורך המד הראשוני) עד שהדגימה נשברת.
קשיותהקשיות (HD) של חומר משמשת למדידת התנגדות החומר ליצירת שקע קבוע. קשיותם של חומרים שונים מאופיינת על פי סולם של 12 דרגות, והם נעים בערכים שבין 0 ל 100, כאשר 100 מתייחס לקשים ביותר. בדיקות קשיות סטנדרטיות מתבצעות באמצעות דורומטר (מד-קשיות). הקשיות חשובה במיוחד כאשר בוחרים בחומרים עשויים סוגי גומי שונים, עבור שימושים בהם מעורב לחץ גבוה. בשעה שרוב הבדיקות של טכנו-עד מתבצעות על פי סטנדרטים מוכרים, בחלק מן המקרים תתבצענה בדיקות קשיות לא סטנדרטיות בשל בקשת הלקוח או לשם אימות נוסף.
|
 אחד מחברי הצוות שלנו בודק את הקשיות (DH) של חומר (התנגדותו לחדירה קבועה) באמצעות דורומטר |
מודולוס
מודולוס יאנג (E) משמש למדידת הגמישות במתיחה, או הנטייה של חפץ כלשהו לעיוות לאורך ציר כאשר מפיעלים כוחות מנוגדים לאורך אותו ציר. המודולוס מוגדר כלחץ הנדרש למתיחת הדגימה; אין זה יחס או מדרון קבוע, אלא נקודה על עקומת המתח-לחץ.
בדיקות מודולוס מתבצעות כבקרה על איכות המוצר ולקביעת השפעה של חשיפה לכימיקלים או לחום, על חומרים שונים. מה שחשוב הוא השמירה על התכונות הפיזיות, ולא הערכים המוחלטים של עומס המתיחה, התארכות או מודולוס.
עיוות שיורי
העיוות השיורי (CS) של חומרים רכים הוא אחת התכונות החשובות ביותר של תרכובות גומי במונחים של כושר האיטום. ניתן לומר כי זהו ה'זיכרון' של החומר, כלומר, יכולתו לחזור לצורתו המקורית ולתפקד כאטם. מכיוון שאלסטומרים נדחסים לאורך זמן, הם מאבדים את היכולת לחזור לעוביים המקורי.
בדיקת העיוות השיורי מודדת את יכולתו של חומר לשוב לעוביו המקורי לאחר שמופעל עליו כוח דחיסה בהטיה קבועה וטמפרטורה קבועה. אם העיוות השיורי של חומר כלשהו הוא 0, המשמעות היא שזהו חומר שחוזר ל-100% מעוביו המקור. אן העיוות השיורי של חומר כלשהו הוא 100% – זהו חומר שאינו שב לעוביו המקורי.
כאשר מתכננים אטם או או-רינג, בנוסף לבחירת החומרים הנכונים על בסיס הטמפרטורה והעמידות הכימית, חשוב להביא בחשבון את מאפיין העיוות השיורי של החומר. עיוות שיורי טוב יוביל לאטימה טובה יותר וחיי מוצר ארוכים יותר.
אנו בטכנו-עד מתייחסים לכל הקריטריונים הללו כאשר אנו ממליצים על חומרים עבור יישום כלשהו.
האם אינכם בטוחים אם בחרתם בחומר הנכון? דברו עם המומחים שלנו.
