Badanie gumy i elastomerów
Guma i elastomery są niezastąpione w wielu gałęziach przemysłu – od przemysłu motoryzacyjnego, przez technikę medyczną, po produkty codziennego użytku. Precyzyjne badanie materiałów ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że niezawodnie spełniają one swoją funkcję.
Standardowe procedury testowe, metodologia i parametry ramowe stosowane w badaniu gumy & elastomerów są określone w normach ISO i normach krajowych, takich jak ASTM, DIN, BS, NF lub JIS. Główny nacisk w badaniach położony jest na charakterystykę materiału przy użyciu standardowych próbek badawczych, a także na pomiary wykonywane w pobliżu podzespołów, np. opon, amortyzatorów, taśmociągów, pasów, uszczelek, artykułów technicznych, ale także produktów codziennego użytku, takich jak rękawice gumowe czy podeszwy butów.
Celem badań fizycznych jest sprawdzenie jakości i przydatności materiałów. W tym celu ocenia się właściwości mechaniczne, termiczne i chemiczne, a także trwałość, wytrzymałość, elastyczność, twardość oraz odporność na zużycie i wpływy środowiska.
Normy Próba rozciągania Próba rozdarcia Badanie twardości Inne badania Automatyzacja Systemy badawcze Ciekawe projekty klientów Proszę o poradę
Metody badawcze w badaniu gumy & elastomerów
| Short description | Standards |
|---|---|
| Tworzywa sztuczne | Elastomery | Próba rozciągania |
|
| Guma & Elastomery | Próba rozdzierania |
|
| Guma & Elastomery | Próba rozdzierania |
|
| Medycyna | Prezerwatywy | Wytrzymałość na rozciąganie / Wydłużenie przy zerwaniu |
|
| Medycyna | Rękawiczki gumowe | Próba rozciągania |
|
| Tworzywa sztuczne | Twardość Twardość kulkowa & Rockwell |
|
| Tworzywo sztuczne | Twardość Shore |
|
| Tworzywa sztuczne | Twardość IRHD |
|
Próba rozciągania gumy & elastomerów
Próba rozciągania należy do najczęściej wykonywanych badań. Służy do określenia siły niezbędnej do rozerwania próbki gumy poprzez rozciągnięcie. Badanie to zapewnia szereg właściwości i zwykle wykonuje się je na próbkach wiosełkowych lub pierścieniowych.
Najczęściej stosowane metody badawcze stosowane w próbach rozciągania gumy i elastomerów opisane są w normach ASTM D412, ISO 37 und DIN 53504 .
Próby rozdzierania gumy & elastomerów
Ten rodzaj badania charakteryzuje zachowanie się materiału z nacięciem, czyli uszkodzonego, i służy do określenia wytrzymałości na rozdarcie lub odporności na rozdarcie różnych próbek badawczych, takich jak próbki spodniowej lub pasków, próbki kątowe, próbki w kształcie łuku lub próbki Delft. Badanie rozdzierania gumy i elastomerów opisano w normach ASTM D624 i ISO 34 .
Badanie twardości gumy & elastomerów
Pomiary gumy i elastomerów wykonuje się najczęściej metodą IRHD lub Shore'a A, a w szczególnych przypadkach również metodą Pusey'a i Jonesa. Typowe procedury badania IRHD opisano w normach ASTM D1415 i ISO 48-2 . Metody badawcze służące do określania twardości zagłębieniowej przy użyciu durometru do pomiaru twardości Shore'a są objaśnione w normach ASTM D2240 i ISO 48-4 .
Próby ściskania gumy & elastomerów
W badaniu ściskania gumy badane jest zachowanie się materiału pod wpływem statycznego naprężenia ściskającego. Celem jest scharakteryzowanie właściwości mechanicznych gumy i elastomerów pod wpływem przyłożonego obciążenia ściskającego.
Zgodnie z normą ISO 7743 próbka badawcza poddawana jest czterem cyklom obciążeń cyklicznych. W czwartym obciążeniu moduły ściskania wyznaczane są w ustalonych punktach referencyjnych.
Pomiar pozostałości odkształcenia po odciążeniu
Badanie trwałości użytkowej - odkształcenia pozostałego po ściskaniu (badanie DVR) odgrywa ważną rolę w przypadku uszczelnień. Miarą tej wartości jest utrata grubości, jaka następuje pod wpływem określonego odkształcenia, ewentualnie z równoczesnym narażeniem na działanie ciepła, po upływie określonego czasu.
Określanie odkształcenia trwałego przy ściskaniu opisano w następujących normach:
- DIN ISO 815-1 Określanie odkształcenia trwałego przy ściskaniu - Część 1: W temperaturach otoczenia lub podwyższonych temperaturach
- DIN ISO 815-2 Określanie odkształcenia trwałego przy ściskaniu - Część 2: W niskich temperaturach
- ASTM D395 Standard Test Methods for Rubber Property—Compression Set
- ASTM D1229 Standard Test Method for Rubber Property—Compression Set at Low Temperatures
Próby ścinania gumy & elastomerów
Pomiar właściwości ścinających przeprowadza się zwykle w próbie ścinania podwójnego przez nakładanie, czasami również w próbie “Quadruple Shear”, tzn. z użyciem czterech bloków gumowych, które mają zostać ścięte. Moduł ścinania mierzony jest po kilku cyklicznych obciążeniach.
“Oznaczanie modułu ścinania i przyczepności do płyt sztywnych - metoda poczwórnego ścinania” opisano w normie ISO 1827 .
Urządzenie do badania odbojności
Celem tego testu jest prosty i szybki pomiar sprężystości materiału. Materiał w 100% elastyczny magazynuje dostarczoną energię i uwalnia ją ponownie po zwolnieniu obciążenia. Natomiast materiał w 100% plastikowy pochłania całkowicie energię wejściową. Właściwości te pozwalają na pomiar elastyczności odbicia.
Określenie sprężystości odbicia opisano w normach ISO 4662, DIN 53512 i ASTM D1054 . W tym celu firma ZwickRoell oferuje odpowiednie Urządzenie do badania odbojności.
Badanie amortyzatorów i łożysk
Elementy tłumiące są często stosowane w konstrukcji pojazdów. Są wykonane z elastomerów i często połączone z metalowymi uchwytami. Pomiary właściwości lepkosprężystych wykonuje się przy użyciu maszyn wytrzymałościowych serwohydraulicznych w szerokim zakresie częstotliwości i temperatur. Maszyny do prób statycznych stosuje się wtedy, gdy wymagane są maksymalne warunki obciążenia i odkształcenia lub gdy konieczne jest odtworzenie konkretnych sytuacji roboczych w laboratorium.
Badanie opon
Poszczególne elementy opony, takie jak guma, podkład tekstylny, kordy opon i pas stalowy, są badane osobno przy użyciu klasycznych metod. Przyczepność gumy do metalowych lub tekstylnych kordów ma ogromne znaczenie dla trwałości i jakości opony. Właściwość tę określa się za pomocą prób wyciągania i prób rozdzielania. Warunki jazdy sprawdzane są na całej oponie. Można to zrobić zarówno statycznie, mierząc odkształcenia opony pod wpływem złożonych naprężeń, jak i dynamicznie, w cyklach.
Badanie uszczelnień
Profile uszczelniające muszą niezawodnie spełniać określone funkcje przez długi okres czasu. Firma ZwickRoell oferuje w tym celu niezbędne standardowe narzędzia badawcze, a także produkuje specjalistyczne narzędzia dostosowane do danego profilu. W przypadku uszczelnień o skomplikowanych profilach wiedza na temat odkształceń pod wpływem obciążenia może odegrać istotną rolę w procesie projektowania.
W tym miejscu pojawia się ZwickRoell Video Capturing Plus: Do nagrywania sekwencji obrazów równolegle z eksperymentem używana jest kamera internetowa, kamera wideo lub optyczny czujnik zmiany długości
videoXtens . Dzięki zintegrowanej synchronizacji sprzętowej możliwe jest dokładne zsynchronizowanie danych pomiarowych i obrazu wideo. Po odtworzeniu filmu na wykresie krzywej wyświetlany jest odpowiadający mu punkt pomiarowy.
Zutomatyzowane badanie gumy i elastomerów
Badania gumy i elastomerów, takie jak próby rozciągania i rozrywania, mogą być również przeprowadzane automatycznie, to znaczy przy całkowicie automatycznym podawaniu próbek . Automatyczny system badawczy jest stosowany przede wszystkim wtedy, gdy trzeba zbadać wiele próbek lub gdy trzeba wyeliminować wpływy użytkownika . Temperatura i wilgotność dłoni, a także niedokładne lub ukośne umieszczenie próbki w uchwytach mocujących mogą mieć wpływ na wyniki badania.
- Kompaktowy zrobotyzowany system badawczy roboTest L może autonomicznie przebadać aż do 350 próbek . Grubościomierz zintegrowany z systemem precyzyjnie i porównywalnie mierzy grubość próbki. Chwytak próbki umieszcza próbkę w maszynie wytrzymałościowej i próba rozciągania zgodnie z ISO 37 / DIN 53504 rozpoczyna się automatycznie. Po zakończeniu badania pozostałości próbek są usuwane z uchwytów mocujących za pomocą oddzielnych chwytaków do usuwania.
- Zrobotyzowany system badawczy roboTest R jest bardziej złożony i pozwala na dodatkową integrację dodatkowych urządzeń , takich jak stanowisko do znakowania próbek, stanowisko centrujące czy komora temperaturowa do precyzyjnej kontroli temperatury próbek.
- Aby uniknąć wpływu użytkownika nawet w przypadku małych serii próbek (typ 1+2/S1+S2), firma ZwickRoell oferuje system badawczy ALEX w programie: prosty, kompaktowy i niedrogi , można go stosować w seriach liczących już od 10 próbek .
Maszyny do badania gumy i elastomerów firmy ZwickRoell
Nasze maszyny wytrzymałościowe do badania gumy i elastomerów są zaprojektowane tak, aby spełniać szczególne wymagania badań materiałowych gumy i elastomerów i obejmują szeroki zakres badań mechanicznych:
- Elektromechaniczne maszyny badawcze jak zwickiLine, ProLine lub AllroundLine przeznaczone do zastosowań statycznych, zostały zaprojektowane specjalnie do badań rozciągania, ściskania i rozrywania
- Elektrodynamiczne maszyny badawcze takie jak LTM, opierają się na technologii silników liniowych i mogą być stosowane do badań DMA
- Servohydrauliczne maszyny badawcze składają się z niezwykle sztywnej ramy obciążeniowej, która jest odporna na zmęczenie aż do obciążenia nominalnego. Charakteryzują się szybką i precyzyjną akwizycją danych pomiarowych, połączoną z inteligentnym sterowaniem wszystkimi przebiegami naprężeń. Służą do określania właściwości materiałów poddawanych obciążeniom cyklicznym, jak w badaniu DMA
- Komory temperaturowe do integracji z maszynami do badań statycznych i dynamicznych umożliwiają badania w szerokim, standardowym zakresie temperatur od -70°C do +250°C. Ogrzewanie odbywa się elektrycznie, a chłodzenie odbywa się za pomocą ciekłego azotu.
- Twardościomierze mierzą twardość materiału według Shore i IRHD
- Urządzenie do badania elastyczności odbicia do pomiaru elastyczności materiału
- Praski tnące do przygotowania próbek próbek wiosełkowych lub próbek okrągłych
- Automatyczne systemy badawcze jak roboTest L, roboTest R lub system badawczy ALEX do automatycznego badania wielu próbek
