Metode za karakterizacijo počasne rasti razpok
Cevi iz polietilena, kot so PE80, PE100 ali izboljšani PE100RC, imajo različne stopnje občutljivosti za počasno rast razpok. Za opis tega vedenja se uporabljata izraza "okoljska razpoka napetosti" (ESC) in "počasna rast razpok" (SCG). Tovrstna okvara se nahaja precej pod napetostjo popuščanja materiala in ima zato dolgoročna ocena mehanskih lastnosti materiala ogromno pomena.<br/> <br/> Na sprednji strani razpoke so vidne vlaknine, ki pri obremenitvi prikazujejo porušitev, ki je odvisna od časa. Za karakterizacijo tega mehanizma se je razvilo vrsto preskusov. To vključuje:
- Preskusi lezenja s konstantnim notranjim tlakom: ISO 1167, ISO 9080
- Počasna rast razpok na zarezanih ceveh: ISO 13479
- Preskušanje z lezenjem popolne zareze (FNCT): ISO 16770
- Natezno natezanje iz polietilena (PENT): ASTM F1473, ISO 16241
- Preskušanje upogibnega traku ESCR: ASTM D1693
- Metoda preskušanja stožcev: ISO 13480
Za določen pospešek se preskus izvede z ostro začetno zarezo, pri povišani temperaturi in v tekočini s pospeševalnim učinkom, običajnoIgepal® CO-630.
Nedavne raziskave so ustvarile dodatne preskusne metode, ki omogočajo dobro oceno lastnosti EKG z zelo kratkim trajanjem preskusa. Za uporabnika te metode pomenijo znatno zmanjšanje izdatkov za preskušanje v kombinaciji s hitro razpoložljivostjo rezultatov preskusov.
Leta 2015 so bili objavljeni naslednji standardi:
- ISO 18488 Polietilenski (PE) materiali za cevne sisteme - Določanje modula deformacijskega utrjevanja glede na počasno rast razpok
- ISO 18489 Polietilenski (PE) materiali za cevovodne sisteme - Določanje odpornosti na počasno rast razpok pri cikličnih obremenitvah - Preskusna metoda z razpokano okroglo palico
Določanje modula deformacijskega utrjevanja po ISO 18488
Oblika vzorca, uporabljena za to preskusno metodo, je majhno veselce z relativno širokimi rameni; merjenje se izvaja pod natezno obremenitvijo. Modul utrjevanja PE se meri pri temperaturi 80 °C z razmerjem deformacije λ med 8 in 12. To ustreza intervalu deformacije 400%, med 700% in 1100% deformacijskih točk. V tem območju je polimer že popolnoma raztegnjen, kar omogoča merjenje deformacijskega stanja vlaken. Diagram resnične napetosti nad neo-Hookean deformacijo (λ² - 1 / λ) prikazuje praktično linearni gradient za PE. Ta gradient opisujemo z linearno enačbo v obliki σ true = Gp (λ² - 1/λ) +C. Gp je faktor naklona črt.
Podobni izdelki ISO 18488
Merjenje modula deformacijskega utrjevanja po ISO 18488 zahteva elektromehanski preskusni stroj, primer spodaj:
- Z005 AllroundLine (ali večji) preskusni stroj
- Temperaturna komora, ki omogoča gibanje natezne objemke vsaj 360 mm
- Mehanski ali optični merilni sistem za razširitev, npr. ZwickRoell videoXtens
- Čeljusti z vzporednim vpenjanjem, npr. pnevmatično vzporedne čeljusti testXpert Standard Test Program poISO 18488 prikazovanje "prave napetosti" nad neo-Hookean deformacijo, pa tudi "resnične deformacije" nad razmerjem deformacije λ in izračunavanjem GP in preverjanjem regresijskega koeficienta r
Ugotavljanje odpornosti proti počasni rasti razpok pri cikličnih obremenitvah do ISO 18489
Ta metoda uporablja valjast vzorec, v katerega je bila vstavljena vrteča se začetna zareza. Na ta vzorec se uporablja ciklična obremenitev s konstantno amplitudo sile. Amplituda sile je izbrana tako, da omogoči počasno rast razpok.
Rezultat preskusa je število ciklov do okvare vzorca in je prikazan kot funkcija uporabljene napetosti Δσ0 na začetni dolžini razpoke.
Trajanje preskusa se zmanjša z novim preskusnim postopkom na ISO 18489. Zmanjšati ga je treba zlasti na višini ciklične obremenitve, odvisno od geometrije vzorca. Druga prednost te preskusne metode je, da se lahko izvaja pri sobni temperaturi, tako da se ohrani polimerna struktura vzorca.
Podobni izdelki ISO 18489
ZwickRoell je razvil stroj za preskušanje LTM s patentirano tehnologijo linearnega pogona in pnevmatskimi čeljustmi, ki so pod nadzorom sile, za preskušanje po ISO 18489.
- Obremenitveni cikli se izvajajo natančno in enakomerno. Poleg nadzora sile so možni tudi drugi načini nadzora, kot so nadzor najvišje vrednosti, nadzor bata ali neposredni
- nadzor napetosti s priključenim ekstenziometrom.
- Čeljusti, ki se upravljajo s silo, zanesljivo preprečujejo preobremenitev vzorca med postopkom vpenjanja.
- Pogon brez obrabe in majhna poraba energije zagotavljata nizke tekoče obratovalne stroške.
- Programska oprema testXpert III nadzoruje celoten preskusni niz in rezultate pripravi v obliki, ki je jasna in za izvoz.
Zaradi tega je ZwickRoell LTM idealen za učinkovito preskušanje odpornosti na počasno rast razpok ISO 18489.
Izkoristite vodilno programsko opremo za preskušanje materialov
Preskusna programska oprema ZwickRoell testXpert ponuja:
- Preprosto delovanje: začnite s preskušanjem takoj in bodite testXpert, hkrati pa ohranite največjo varnost.
- Zanesljivo in učinkovito preskušanje: izkoristite zanesljive rezultate preskusov in največjo učinkovitost preskušanja.
- Prilagodljiva integracija: testXpert je optimalna rešitev za vse vaše aplikacije in procese – preprosto povedano, učinkovitejši potek dela.
- Dizajn, odporen na prihodnost: programska oprema za preskušanje za celoten življenjski cikel, pripravljena za vaše prihodnje preskusne naloge!
