نمونه لاستیکی در ۶۰۰ نیوتن به ۲۵٪ تراکم می رسد. یکی دیگر برای رسیدن به همان انحراف به ۱.۴ کیلو نیوتن نیاز دارد.
کدام لاستیک بهتر است؟
عدد بالاتر به تنهایی به این سؤال پاسخ نمی دهد.
برای مهر و موم، ممکن است به ترکیبی نسبتا سازگار برای تطابق با سطوح اتصال نیاز باشد. یک تکیه گاه لاستیکی یا قطعه کنترل لرزش ممکن است به پاسخ بسیار سفت تری نیاز داشته باشد تا حرکت تحت بار را محدود کند. آنچه اهمیت دارد این است که آیا ماده رفتار فشرده سازی مناسبی برای کاربرد ارائه می دهد یا خیر.
این همان مشکلی است که ASTM D575 برای بررسی آن طراحی شده است.
ASTM D575-91(2024)، روش های استاندارد آزمایش خواص لاستیک در فشردگی، دو روش برای تعیین ویژگی های فشردگی-انحراف ترکیبات لاستیک ارائه می دهد. به جای اینکه فشردگی را صرفا به عنوان یک آزمون «حداکثر نیرو قبل از شکست» در نظر بگیرد، رابطه بین نیرو و تغییر شکل را بررسی می کند.
اما برای یک مهندس تست، دانستن عدد استاندارد تنها آغاز راه است. هندسه نمونه، تراز صفحه، نرخ آزمایش، محدوده نیرو و حتی نحوه اندازه گیری جابجایی می تواند بر نتیجه تأثیر بگذارد.
این راهنما به این جزئیات می پردازد—و اینکه چگونه بر پیکربندی یک دستگاه تست جهانی برای تست فشرده سازی لاستیکی تأثیر می گذارند.
آنچه ASTM D575 واقعا به شما می گوید
ASTM D575 عمدتا یک آزمون مقایسه ای برای سختی مواد لاستیکی در فشرده سازی است.
رابطه مهندسی پایه آن ساده است:
Force ↔ Deflection
یکی از راه های استفاده از این رابطه فشرده سازی نمونه به مقدار مشخصی و اندازه گیری نیروی مورد نیاز است. روش دیگر اعمال نیروهای مشخص و اندازه گیری میزان انحراف نمونه است.
این موضوع ASTM D575 را هنگام مقایسه ترکیبات لاستیکی که برای کاربردهای فشاری مانند مواد آب بندی (sealing)، پدهای الاستومری، پایه ها و سایر اجزایی که تغییر شکل تحت بار اهمیت دارد، مفید می سازد.
مهم است که بفهمید استاندارد چه چیزی را به شما نمی گوید.
مقدار نیروی بالاتر به طور خودکار نتیجه بهتری نیست و ASTM D575 صرفا آزمایشی برای سنجش میزان فشرده سازی یک نمونه قبل از شکست فاجعه بار نیست.
این روشی برای توصیف پاسخ فشرده سازی ماده تحت شرایط کنترل شده است.
استاندارد ترکیبات لاستیکی غیر از موادی را که معمولا به عنوان لاستیک سخت یا لاستیک اسفنجی طبقه بندی می شوند، پوشش می دهد. اگر در حال ارزیابی واشر نهایی، قطعه قالب گیری، فوم یا محصول لاستیکی سلولی هستید، ابتدا بررسی کنید که آیا ASTM D575 روش مناسبی است یا مشخصات خاص محصول اعمال
می شود.
روش ASTM D575 A در مقابل روش B
ASTM D575 شامل دو روش است. آن ها همان رفتار کلی مواد را از جهات مختلف بررسی
می کنند.ساده ترین راه برای درک تفاوت این است که بپرسید:
چه چیزی در طول آزمون کنترل می شود؟
روش الف: تنظیم انحراف و اندازه گیری نیرو
در روش A، یک انحراف از پیش تعیین شده به نمونه استوانه ای لاستیکی اعمال شده و نیروی مربوطه ثبت می شود.
فرض کنید نیازمندی پاسخ را در یک فشرده سازی تعریف شده فراخوانده باشد. دستگاه آزمایش صفحه فشاری را تا رسیدن به تغییر شکل حرکت می دهد و نیروی لازم برای رسیدن به آن اندازه گیری مهم می شود.
سؤال عملی این است:
این لاستیک چقدر نیرو برای رسیدن به انحراف مشخص شده نیاز دارد؟
اگر دو نمونه هندسه معادل داشته باشند و تحت شرایط یکسان آزمایش شوند، نمونه ای که به نیروی بیشتری در آن انحراف نیاز دارد، پاسخ فشرده سازی سخت تری دارد.
روش ب: اعمال نیروهای تعریف شده، اندازه گیری انحراف
>روش B منطق را معکوس می کند.
نیروهای کوچک و عمده از پیش تعیین شده اعمال می شوند و انحراف حاصل اندازه گیری می گردد.
سؤال عملی به این صورت است:
این لاستیک تا چه حد تحت بار فشاری مشخص شده تغییر شکل می دهد؟
این تمایز هنگام پیکربندی سیستم تست اهمیت دارد. روش B صرفا هدف قرار دادن سر عرضی تا زمانی که مقدار نیرو برای لحظه ای روی صفحه ظاهر شود نیست. نیرو باید طبق نیاز روش کنترل شود در حالی که انحراف تعیین می شود.
برای ماده ویسکوالاستیک مانند لاستیک، حفظ نیرو بخش معناداری از آزمون است. نمونه می تواند در حالی که بار نگه داشته می شود، به پاسخ دادن ادامه دهد.
ماشینی که بتواند به نیروی مورد نیاز برسد، به طور خودکار برای آزمایش لاستیک کنترل شده با نیرو به خوبی پیکربندی نمی شود. پایداری کنترل هم اهمیت دارد.
| پارامتر آزمون | روش A | روش B |
|---|---|---|
| متغیر کنترل شده | انحراف | نیروهای از پیش تعیین شده |
| پاسخ اندازه گیری شده | نیرو | انحراف |
| سؤال مهندسی | برای این تغییر شکل چقدر نیرو لازم است؟ | چه مقدار تغییر شکل تحت این بار رخ می دهد؟ |
| بررسی ماشین | جابجایی و اندازه گیری نیرو | کنترل نیرو، پایداری نگهدارنده و اندازه گیری انحراف |
از روش مورد نیاز در مشخصات مربوطه استفاده کنید. روش A یا B را صرفا به این دلیل انتخاب نکنید که برنامه نویسی آن آسان تر است.
چگونه منحنی نیروی انحرافی فشاری لاستیک را بخوانیم
یک مقدار نیرو مفید است، اما منحنی کامل داستان بهتری را بیان
می کند.نیروی فشرده سازی روی محور عمودی و انحراف — یا درصد فشرده سازی — را روی محور افقی رسم کنید.
حالا دو نمونه معادل را تصور کنید.
در فشرده سازی ۲۵٪:
Rubber A = 600 N
لاستیک B = ۱۴۰۰ نیوتن
لاستیک B در آن نقطه پاسخ فشرده سازی سخت تری نشان می دهد.
این نتیجه فقط زمانی معتبر است که مقایسه واقعا مشابه برای مشابه باشد. هندسه نمونه، شرطی سازی، نرخ آزمایش و سایر شرایط مرتبط باید قابل مقایسه باشند.
شکل منحنی نیز شایسته توجه است.
در ابتدای آزمون فشرده سازی، سیستم در حال برقراری تماس و قرار دادن نمونه بین صفحات است. پس از تماس پایدار، منحنی پاسخ اصلی فشرده سازی نمونه را منعکس می کند. در تغییر شکل بیشتر، نیرو ممکن است بسیار سریع تر افزایش یابد.
این یکی از دلایلی است که نباید منحنی فشرده سازی را طوری در نظر گرفت که انگار هر میلی متر حرکت سر عرضی رفتار ماده یکسانی را نشان می دهد.
لاستیک به سادگی کوتاه تر نمی شود
یک استوانه لاستیکی بین دو صفحه قرار بده و فشار بده. ارتفاع آن کاهش می یابد—اما ماده نیز می خواهد به سمت بیرون حرکت کند.
نمونه به صورت جانبی برجسته می شود.
این بدان معناست که پاسخ فشرده سازی اندازه گیری شده نه تنها تحت تأثیر ترکیب لاستیک، بلکه تحت تأثیر هندسه نمونه و نحوه محدود شدن سطوح آن نیز قرار می گیرد.
یک نمونه نازک و پهن لزوما مانند نمونه ای بلند و باریک که دقیقا از همان ترکیب ساخته
شده رفتار نمی کند.به همین دلیل خطرناک است که نیروی فشاری مانند «۱.۲ کیلو نیوتن» را به عنوان یک ویژگی مادی مستقل در نظر بگیریم.
قطر یا ضخامت را تغییر دهید و ممکن است نیروی لازم برای رسیدن به همان درصد اسمی فشرده سازی را تغییر دهید.
در مهندسی الاستومر، این رفتار اغلب بر اساس هندسه یا ضریب شکل بحث می شود: به طور کلی، رابطه بین سطح بارگذاری شده و سطح قابل برآمدگی لاستیک.
درس عملی مهم تر از اصطلاحات است:
ترکیب لاستیکی یکسان + هندسه نمونه متفاوت می تواند پاسخ فشرده سازی متفاوتی ایجاد کند.
این دو پیامد عملی دارد.
اول، هندسه نمونه باید هنگام مقایسه مواد یا دسته های تولیدی یکسان باقی بماند.
دوم، صفحه فشاری باید متناسب با آنچه در هنگام بارگذاری اتفاق می افتد اندازه گیری شود، نه فقط برای ابعاد نمونه قبل از شروع آزمایش.
صفحه ای که به سختی نمونه اصلی را می پوشاند، می تواند پس از شروع برآمدگی لاستیک به انتخاب بدی تبدیل شود.
فشرده سازی واقعا از کجا شروع می شود؟
این سؤال ساده به نظر می رسد تا زمانی که یک لاستیک بسیار نرم را تست کنید.
ارتفاع نمونه چه زمانی به ارتفاع مرجع تبدیل می شود؟
آیا زمانی است که صفحه بالایی به نظر می رسد با نمونه تماس پیدا می کند؟ چه زمانی سلول بار برای اولین بار نیرو را تشخیص می دهد؟ یا پس از تعیین شرایط مشخصی برای نشستن؟
اگر نقطه صفر قبل از تماس کامل تنظیم شود، ارتفاع ظاهری نمونه ممکن است بیش از حد باشد. اگر پیش بار بیش از حد ابتدا اعمال شود، ممکن است نمونه نرم قبل از شروع آزمایش فشرده شده باشد.
این خطا سپس پس از هر محاسبه انحراف درصدی بر اساس ارتفاع اولیه
رخ می دهد.نمونه ای با ارتفاع اصلی ۱۲ میلی متر را در نظر بگیرید.
یک فشرده سازی اسمی ۲۵٪ متناظر است با:
12 میلی متر × 25٪ = 3 میلی متر
اگر ارتفاع مرجع به اشتباه تعیین شود، حرکت ۳ میلی متری فرمان داده شده دیگر درصد مورد نظر از ارتفاع واقعی نمونه را نشان نمی دهد.
بنابراین تماس، نشستن و روش مرجع صحیح باید از روش آزمون مربوطه باشد نه از ترجیح اپراتور دلخواه.
برای کنترل کیفیت روتین، سازگاری بین عملگرها و نمونه ها به همان اندازه مهم است.
چرا سرعت تست می تواند نتیجه را تغییر دهد
لاستیک ویسکوالاستیک است.
پاسخ آن نه تنها به میزان تغییر شکل بستگی دارد، بلکه به سرعت وقوع آن تغییر شکل نیز بستگی دارد.
اگر همان نمونه را به سرعت فشرده کنید، ساختار پلیمر زمان کمتری برای پاسخ دادن دارد. اگر آن را آهسته تر فشرده کنید، هنگام بارگذاری ممکن است آرامش ایجاد شود.
>بنابراین نیروی اندازه گیری شده می تواند با نرخ آزمایش تغییر کند.
این موضوع زمانی اهمیت دارد که یک آزمایشگاه ترکیبات، تأمین کنندگان یا دسته های تولیدی را مقایسه می کند. اختلاف نیرو لزوما تفاوت ماده محسوب نمی شود اگر نمونه ها با نرخ های متفاوت آزمایش شده باشند.
قاعده مفید ساده است:
هرگز مقادیر فشرده سازی لاستیک را بدون بررسی هندسه نمونه و شرایط آزمایش مقایسه نکنید.
نرخ آزمایش مورد استفاده برای کارهای انطباق باید مطابق با رویه ASTM D575 مربوطه و هر مشخصات حاکم بر مشتری یا محصول باشد.
سختی لاستیک و سختی فشاری یک ویژگی نیستند
اشتباه رایج دیگر این است که فرض کنیم مقدار سختی ساحل نتیجه ASTM D575 را پیش بینی می کند.
این کار را مستقیما انجام نمی دهد.
آزمون سختی دورومتر مانند ASTM D2240 پاسخ فرورفتگی موضعی را اندازه گیری می کند. ASTM D575 رفتار فشار-انحراف یک نمونه کامل را بررسی می کند.
دومی تحت تأثیر هندسه نمونه، سطح بارگذاری، تغییر شکل جانبی و شرایط فشرده سازی تعریف شده قرار دارد.
>دو ترکیب لاستیکی با مقادیر سختی مشابه نباید به طور خودکار منحنی های انحراف نیرو یکسان تولید کنند.
این تمایز زمانی اهمیت ویژه ای پیدا می کند که یک نقشه یک ویژگی را مشخص کند در حالی که طراحی واقعی قطعه به ویژگی دیگری وابسته است.
یک مهر و موم ممکن است برای کنترل مواد به سختی مشخصی نیاز داشته باشد اما همچنان به رفتار فشرده سازی جداگانه ای برای اطمینان از بار آب بندی صحیح نیاز داشته باشد.
ASTM D575 در مقابل ASTM D395: پاسخ فشرده سازی مجموعه فشرده سازی نیست
این آزمون ها به سوالات مختلف مهندسی پاسخ می دهند.
ASTM D575 می پرسد:
لاستیک هنگام فشرده شدن چقدر در برابر تغییر شکل مقاومت می کند؟
Compression-set testing می پرسد:
چه مقدار تغییر شکل دائمی پس از مواجهه و بازیابی فشرده سازی مشخص باقی می ماند؟
یک مهر و موم را در نظر بگیرید.
سختی فشاری آن بر نیروی تولید شده هنگام نصب مهر و موم تأثیر می گذارد.
مجموعه فشرده سازی آن به توصیف توانایی بازیابی پس از نگه داشتن در حالت فشرده کمک می کند.
هر دو می توانند به عملکرد اهمیت داشته باشند، اما یکی نمی تواند جایگزین دیگری شود.
| سؤال مهندسی | مالکیت |
|---|---|
| سطح چگونه در برابر فرورفتگی مقاومت می کند؟ | سختی لاستیک |
| نمونه تا چه حد در برابر فشار مقاومت می کند؟ | رفتار فشار-انحراف |
| پس از فشرده سازی و بهبودی، چه مقدار تغییر شکل دائمی باقی می ماند؟ | مجموعه فشرده سازی |
این ها جنبه های مرتبط رفتار لاستیک هستند، نه اندازه گیری های قابل تعویض.
چگونه تست فشرده سازی لاستیک ASTM D575 را انجام دهیم
یک رویه آزمایشگاهی سازگار باید همیشه از نسخه مربوطه ASTM D575 و هر محصول یا الزامات اضافی مشتری ساخته شود.
از منظر تجهیزات، کار پیش از ورود نمونه به دستگاه آزمایش آغاز می شود.
ابتدا با تأیید اینکه روش A یا B کاربرد دارد و هندسه نمونه را شناسایی کنید. دامنه نیروی مورد انتظار، تغییر شکل مورد نیاز و روش اندازه گیری نیز باید قبل از انتخاب سلول بار و فیکسچرها شناخته شده یا حداقل تخمین زده شود.
نمونه را طبق نیاز اندازه گیری کرده و شرایط مرجع اولیه صحیح را تعیین کنید.
سپس، صفحات فشاری مناسب برای نمونه و بار مورد انتظار نصب کنید. نمونه باید نسبت به محور بارگیری به درستی قرار گیرد و سیستم باید سطح کافی صفحه برای انبساط جانبی در هنگام فشرده سازی فراهم کند.
برای روش A، ماشین انحراف مشخص شده را اعمال می کند و نیروی ثبت را ثبت
می کند.برای روش B، توالی نیروی مشخص شده اعمال می شود و انحراف تحت شرایط مورد نیاز کنترل نیرو تعیین می گردد.
خروجی مفید به ندرت فقط «حداکثر نیرو» است. بسته به نیاز، گزارش ممکن است شامل نیرو در انحراف مشخص، انحراف در نیروی مشخص، نتایج نمونه های فردی، میانگین ها و منحنی کامل نیرو-انحراف باشد.
وقتی نتایج برای مقایسه استفاده می شود، هندسه نمونه و شرایط آزمون باید یکسان باقی بماند.
موازی سازی پلاتن: یک خطای کوچک در تنظیمات که می تواند منحنی را دچار انحراف
کندتصور کنید صفحه بالایی با زاویه کمی به لاستیک نزدیک می شود.
یک طرف اول تماس می گیرد.
نمونه پیش از آنکه طرف مقابل کاملا درگیر شود، به طور محلی شروع به تغییر شکل می کند.
ممکن است دستگاه هنوز یک منحنی نیرو صاف تولید کند، اما نمونه دیگر تراکم محوری یکنواخت مورد نظر را تجربه
نمی کند.پیامدهای احتمالی شامل برآمدگی نامتقارن، بارگذاری اکسنتریک و تکرارپذیری ضعیف بین نمونه ها است.
همین مشکل زمانی رخ می دهد که نمونه به طور قابل توجهی خارج از محور بارگذاری قرار گیرد.
به همین دلیل، یک تنظیم فشرده سازی لاستیکی باید به عنوان یک زنجیره مکانیکی کامل ارزیابی شود:
نصب سلول بارگذاری → → صفحه بالایی → نمونه → صفحه پایینی
نه صرفا به عنوان یک ماشین آزمایشی با ظرفیت نیرو کافی.
در مواردی که موازی سازی محکم تر لازم است، یک آرایش خودتراز مناسب نیز می تواند بخشی از طراحی فیکسچر در نظر گرفته شود.
حرکت سر عرضی همیشه با انحراف نمونه یکسان نیست
این تمایز زمانی اهمیت پیدا می کند که دقت جابجایی اهمیت پیدا کند.
ماشین تست می داند کراس هدش چقدر حرکت کرده است. این لزوما به این معنا نیست که نمونه لاستیکی دقیقا به همان اندازه تغییر شکل داده است.
حرکت اندازه گیری شده سر عرضی می تواند شامل تطابق در سایر نقاط سیستم آزمایش باشد.
Conceptually:
حرکت سر عرضی = تغییر شکل نمونه + انطباق سیستم
یک مثال صرفا توضیحی در نظر بگیرید.
فرض کنید ماشین گزارش می دهد:
3.00 میلی متر حرکت سر عرضی
در حالی که دستگاه و سیستم فیکسچر مشارکت می کنند:
0.12 میلی متر جابجایی تحت بار
فرض اینکه خود لاستیک دقیقا ۳.۰۰ میلی متر فشرده شده است، اشتباه است.
این اعداد فقط یک مثال هستند؛ تطابق واقعی به دستگاه، تجهیزات و نیروی اعمال شده بستگی دارد.
برای کارهای روتین ASTM D575، جابجایی سر عرضی می تواند در صورت استفاده مطابق با روش مورد نیاز مناسب باشد. در مواردی که اندازه گیری دقیق تر انحراف نمونه مورد نیاز باشد، اندازه گیری جابجایی مستقیم نزدیک تر به صفحات فشاری می تواند تأثیر انطباق ماشین را کاهش دهد.
این موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا می کند که تغییر شکل هدف نسبت به تطابق کامل سیستم تست کوچک باشد.
شش خطای رایج تست ASTM D575
برخی مشکلات واضح هستند. برخی دیگر می توانند اعداد کاملا باورپذیری ارائه دهند در حالی که کیفیت آزمایش را کاهش می دهند.
۱. بزرگ نمایی محدوده اندازه گیری نیرو
نمونه ای که انتظار می رود در چند صد نیوتن به اوج برسد، نباید به طور خودکار با بزرگ ترین سلول بار موجود جفت شود، صرفا به این دلیل که فریم می تواند آن را بپذیرد.
محدوده اندازه گیری نیرو را حول آزمون واقعی انتخاب کنید.
۲. شروع از ارتفاع مرجع اشتباه
تشخیص تماس ضعیف یا نیروی نشستن بیش از حد می تواند نقطه شروع مؤثر برای تراکم درصدی را تغییر دهد.
۳. نادیده گرفتن تراز صفحات
تماس زاویه ای نحوه شروع تغییر شکل نمونه را تغییر می دهد و می تواند تکرارپذیری را کاهش دهد.
۴. مقایسه هندسه های مختلف نمونه ها به گونه ای که گویی معادل هستند
هندسه لاستیکی بر تغییر شکل جانبی و پاسخ فشرده سازی اندازه گیری شده تأثیر می گذارد.
۵. تغییر نرخ تست بین نمونه ها
از آنجا که لاستیک ویسکوالاستیک است، تفاوت نرخ می تواند به صورت تفاوت مواد ظاهر شود.
۶. فرض جابجایی سر عرضی برابر با تغییر شکل دقیق نمونه
استدر بارهای بالاتر یا تحمل های جابجایی سخت تر، انطباق سیستم ممکن است قابل توجه شود.
در واقع به دستگاه تست یونیورسال با چه ظرفیت نیاز دارید؟
"دستگاه تست ASTM D575" اطلاعات کافی برای انتخاب ظرفیت ماشین نیست.
استاندارد روش آزمون را توصیف می کند. این ابزار به شما نمی گوید که نمونه خاص شما به ۳۰۰ نیوتن، ۳ کیلو نیوتن یا ۱۸ کیلو نیوتن نیاز دارد.
سه کاربرد فرضی را در نظر بگیرید.
کاربرد A — نیروی اوج مورد انتظار: ۳۰۰ نیوتن
یک آزمایشگاه نمونه های لاستیکی نسبتا نرم و کوچک را آزمایش می کند. انتخاب یک سیستم اندازه گیری نیرو با ظرفیت بسیار بالا صرفا به این دلیل که «بزرگ تر ایمن تر است» ممکن است نتیجه معکوس داشته باشد.
Application B — نیروی اوج مورد انتظار: ۳ کیلو نیوتن
نیاز همچنان در محدوده فشرده سازی با نیروی نسبتا پایین باقی می ماند، اما دستگاه، سلول بار و صفحات باید آزمایش کامل را با ظرفیت مناسب پشتیبانی کنند.
Application C — نیروی اوج مورد انتظار: ۱۸ کیلو نیوتن
یک فریم ۵ کیلو نیوتن نمی تواند این آزمایش را صرفا به این دلیل انجام دهد که اصولا قادر به انجام تست فشرده سازی به سبک ASTM D575 است. یک سیستم با ظرفیت بالاتر مورد نیاز است.
اصل مهندسی به شرح زیر است:
ظرفیت نیاز به فضای سر کافی دارد، اما ظرفیت بیشتر به طور خودکار به معنای اندازه گیری بهتر نیست.
اگر نیروی مورد انتظار ناشناخته باشد، ماده نمونه، هندسه و فشرده سازی مورد نیاز نقطه شروع بسیار بهتری نسبت به عدد ASTM به تنهایی فراهم می کنند.
انتخاب سلول بار برای آزمایش فشرده سازی لاستیک
ظرفیت ماشین و ظرفیت سلول بار مرتبط هستند، اما تصمیم یکسانی نیستند.
فرض کنید یک فریم قادر به ۵ کیلو نیوتن باشد.
این به این معنا نیست که هر نمونه باید به طور خودکار با همان بازه نیرو ۵ کیلو نیوتن آزمایش شود.
نیروی کاری مورد انتظار باید هنگام انتخاب سلول بار در نظر گرفته شود تا سیستم اندازه گیری برای نیروهای واقعی مناسب باشد.
یک توالی انتخاب بهتر به صورت زیر است:
نیروی نمونه مورد انتظار → محدوده سلول بار → ظرفیت فریم
اگر آزمایشگاه نیاز داشته باشد هم الاستومرهای بسیار نرم و هم نمونه های بسیار سخت تر را آزمایش کند، چندین محدوده نیرو ممکن است ارزش بررسی داشته باشد تا اینکه همه آزمایش ها حول یک پیکربندی بزرگ تر به خطر بیفتند.
صفحات فشاری به قطر بیشتری نسبت به قطر مناسب نیاز
دارندانتخاب صفحه معمولا با ابعاد نمونه آغاز می شود، اما نباید به همین جا ختم شود.
فیکسچر باید نمونه بارگذاری شده، برآمدگی جانبی، نیروی حداکثر مورد انتظار، فضای آزمایش موجود و تراز مورد نیاز را در خود جای دهد.
برای لاستیک، هندسه بارگذاری شده می تواند مهم تر از عکس بدون بارگذاری باشد.
اگر نمونه ای با قطر ۲۹ میلی متر شروع شود، انتخاب صفحه صرفا به این دلیل که کمی بزرگ تر از ۲۹ میلی متر است، هدف را از دست می دهد.
نمونه ممکن است با افزایش فشرده سازی به طور قابل توجهی گسترش یابد.
حاشیه عملی برای تغییر شکل واقعی باقی بماند.
RS-8010A یا RS-8000 برای تست ASTM D575؟
وقتی محدوده نیروی مورد انتظار مشخص شود، انتخاب ماشین بسیار آسان تر می شود.
برای کاربردهای فشرده سازی لاستیکی با نیروی کمتر، the ITM-LAB RS-8010A را می توان از ۵۰ تا ۵ کیلو نیوتن.
برای نیازهای نیروی بالاتر، RS-8000 پیکربندی هایی از ۱۰ کیلو نیوتن تا ۵۰ کیلو نیوتن را پوشش می دهد.
هیچ یک از مدل ها نباید صرفا به این دلیل انتخاب شوند که درخواست خرید می گوید «ASTM D575».
| عامل انتخاب | RS-8010A | RS-8000 |
|---|---|---|
| برد نیرو | ۵۰ نیوتن تا ۵ کیلو نیوتن | ۱۰–۵۰ کیلو نیوتن |
| نمونه های لاستیکی با نیروی پایین | تردامنه کاربرد اصلی | معمولا غیرضروری است |
| نمونه های با نیروی بالاتر | محدود به پیکربندی | مناسب تر است |
| صفحات فشاری | قابل تنظیم | قابل تنظیم |
| ضبط انحراف نیرو | بله | بله |
| پیکربندی نهایی | بر اساس نمونه و آزمون | بر اساس نمونه و آزمون |
دستگاه باید با محدوده آزمایش کاری مطابقت داشته باشد، نه فقط ظرفیت آن بیشتر از اوج مورد انتظار باشد.
مثال حل شده: پیکربندی تست فشرده سازی لاستیک
یک مشتری را در حال آزمایش ترکیب واشر لاستیکی در نظر بگیرید.
نمونه تقریبا به صورت زیر است:
۲۹ میلی متر قطر × ۱۲.۵ میلی متر ضخامت
هدف این است:
25٪ فشرده سازی
و نیروی اوج تخمینی به صورت زیر است:
حدود ۸۰۰ نیوتن
این مقادیر نمونه انتخاب تجهیزات هستند، نه الزامات ASTM D575.
تغییر شکل نمونه هدف به صورت زیر است:
12.5 میلی متر × 25٪ = 3.125 میلی متر
بنابراین سیستم باید حدود ۳.۱ میلی متر فشرده سازی را تحت شرایط تست تعریف شده کنترل و اندازه گیری کند.
نیروی تخمینی زیر ۱ کیلو نیوتن است. این موضوع به سمت پیکربندی UTM با نیروی پایین تر اشاره دارد، نه اینکه به طور خودکار به سیستم ۵۰ کیلو نیوتن منتقل شود.
بعدی مسابقه است.
صفحه باید به راحتی نمونه را در خود جای دهد و در عین حال امکان برآمدگی جانبی را فراهم کند. ظرفیت آن باید از نیروی آزمایشی مورد انتظار فراتر رود و تراز آن باید از فشرده سازی قابل تکرار پشتیبانی کند.
برای این مثال، RS-8010A پیکربندی شده با سلول بار با برد مناسب و صفحات فشرده سازی مناسب، نقطه شروع منطقی خواهد بود.
اگر یک متغیر را تغییر دهید، پاسخ ممکن است تغییر کند.
اگر نمونه بسیار بزرگ تر شود، ترکیب به طور قابل توجهی سخت تر شود، یا فشار مورد نیاز نیروی مورد انتظار را فراتر از محدوده انتخاب شده سیستم فشار دهد، پیکربندی دستگاه باید بازنگری شود.
به همین دلیل داده های نمونه باید قبل از نقل قول بیایند.
آنچه برای پیکربندی سیستم تست ASTM D575 شما نیاز داریم
درخواستی که فقط می گوید:
"لطفا یک دستگاه تست ASTM D575 را نقل قول کنید."
>هنوز بیشتر سوالات مهم مهندسی را بی پاسخ می گذارد.
برای دریافت نقل قول مفید، تا جایی که دارید اطلاعات زیر را ارسال کنید:
| اطلاعات | چه چیزی ارسال کنیم |
|---|---|
| مواد | EPDM / NBR / سیلیکون / سایر | موارد
| هندسه نمونه | قطر × ضخامت یا نقشه |
| روش ASTM D575 | روش A / روش B / مطمئن نیستم |
| فشرده سازی هدف | درصد یا میلی متر |
| حداکثر نیروی مورد انتظار | N یا kN، اگر شناخته شده | باشند
| سرعت آزمایش | اگر مشخص شود |
| حجم آزمایش | تعداد آزمون ها در روز |
| سایر الزامات | مشخصات مشتری / روش داخلی |
| اطلاعات نمونه | عکس یا طراحی |
نیروی مورد انتظار را نمی دانید؟
این در مرحله انتخاب تجهیزات رایج است.
ابتدا ماده، ابعاد نمونه، فشرده سازی هدف و نیاز آزمایش را ارسال کنید. این ها پایه عملی برای تعریف سلول بار، صفحه و پیکربندی ماشین فراهم می کنند.
سوالات متداول
ASTM D575 برای چه استفاده می شود؟
ASTM D575 برای تعیین و مقایسه ویژگی های فشار-انحراف ترکیبات لاستیک استفاده می شود. این روش به ویژه زمانی مفید است که سختی فشاری برای کاربرد ماده مورد نظر اهمیت داشته باشد.
نسخه فعلی ASTM D575 چیست؟
فهرست فعلی ASTM ASTM D575-91(2024) است، روش های استاندارد آزمایش برای خواص لاستیک در فشردگی. همیشه نسخه مورد نیاز مشتری، آزمایشگاه یا قرارداد خود را قبل از آزمایش تأیید کنید.
تفاوت بین روش ASTM D575 A و روش B چیست؟
روش A انحراف از پیش تعیین شده را اعمال کرده و نیروی حاصل را ثبت می کند.
روش B نیروهای کوچک و عمده از پیش تعیین شده را اعمال می کند و انحراف را اندازه گیری می کند. بخش کنترل شده با نیرو همچنین نگهداری نیروی پایدار را به یک ملاحظه مهم در سیستم آزمایش تبدیل می کند.
آیا ASTM D575 یک آزمون مقاومت فشاری است؟
نه به معنای معمول بارگذاری نمونه تا زمانی که شکست فشاری فاجعه بار رخ دهد.
ASTM D575 عمدتا به رفتار فشار-انحراف و سختی مقایسه ای می پردازد.
آیا سختی لاستیک برابر با سختی فشرده
سازی است؟No. آزمون سختی یک پاسخ فرورفتگی موضعی را اندازه گیری می کند. سختی فشاری پاسخ نمونه تحت تغییر شکل فشاری را توصیف می کند و همچنین تحت تأثیر هندسه نمونه و شرایط آزمایشی قرار دارد.
آیا ASTM D575 همان ست فشرده سازی ASTM D395 است؟
No. ASTM D575 رفتار فشار-انحراف را در حین بارگذاری بررسی می کند. ASTM D395 به تغییر شکل دائمی پس از فشرده شدن نمونه لاستیکی تحت شرایط مشخص و اجازه بازیابی می پردازد.
آیا می توانم از جابجایی سر عرضی برای ASTM D575 استفاده کنم؟
جابجایی سر عرضی می تواند برای آزمایش ASTM D575 مناسب باشد. برای کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری دقیق تر انحراف نمونه دارند، اندازه گیری جابجایی مستقیم نزدیک تر به صفحات می تواند تأثیر انطباق ماشین و تجهیزات را کاهش دهد.
چه سلول بارگذاری برای ASTM D575 باید استفاده کنم؟
سلول بار را بر اساس نیروی کاری مورد انتظار نمونه انتخاب کنید، نه اینکه فقط یکی را از حداکثر ظرفیت دستگاه انتخاب کنید.
اگر نیروی مورد انتظار نامشخص باشد، با نوع لاستیک، ابعاد نمونه و تراکم هدف شروع کنید.
آیا یک دستگاه تست جهانی ۵ کیلو نیوتن می تواند ASTM D575 را انجام دهد؟
بله، نیروی مورد انتظار، نیازهای چراغ و محدوده اندازه گیری را در سیستم پیکربندی شده فراهم می کرد.
برخی کاربردهای ASTM D575 به ظرفیت بسیار کمتر از ۵ کیلو نیوتن نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر ممکن است از این ظرفیت فراتر روند.
چه اندازه صفحه فشاری نیاز دارم؟
صفحه باید نمونه را در طول فشرده سازی مورد نیاز جای دهد، نه فقط قطر یا عرض اصلی آن. لاستیک هنگام فشرده شدن می تواند به صورت جانبی برجسته شود، بنابراین هندسه بارگذاری شده باید هنگام انتخاب اندازه صفحه در نظر گرفته شود.
تست فشرده سازی لاستیک خود را حول نمونه تنظیم
کنیدهیچ دستگاه ASTM D575 واحدی وجود ندارد که برای هر ترکیب لاستیک مناسب باشد.
یک نمونه کوچک و انعطاف پذیر که چند صد نیوتن تولید می کند و نمونه ای بزرگ تر و سفت تر که ده ها کیلو نیوتن تولید می کند، ممکن است همان استاندارد آزمایشی را دنبال کند اما به بازه های نیرو، صفحات و قاب های ماشین بسیار متفاوتی نیاز داشته باشد.
با تست شروع کنید.
چه ماده ای را آزمایش می کنید؟
ابعاد نمونه ها چیست؟
تا چه اندازه باید فشرده شود؟
روش A یا روش B؟
اگر شناخته شود، انتظار چه نیرویی را دارید؟
از آنجا، سلول بار، صفحات فشرده سازی، اندازه گیری جابجایی و ظرفیت UTM می توانند حول نیاز واقعی پیکربندی شوند.
برای کاربردهای با نیروی کمتر، ITM-LAB ارائه می دهد RS-8010A، ۵۰ نیوتن تا ۵ کیلو نیوتن.
برای نیازهای نیروی بالاتر، RS-8000، 10–50 kN ظرفیت اضافی فراهم می کند.
