Причины проведения испытаний.
Эксплуатация полимерных изделий вне отапливаемых помещений диктует необходимость учета сезонных климатических особенностей. В преобладающем большинстве регионов РФ в зимний период и смежные месяцы показания градусников устанавливаются на отметках значительно ниже нуля. Низкотемпературные воздействия до определенных пределов не отражаются на работоспособности пластиков, но при превышении могут стимулировать деструкцию молекулярных соединений, ускорять старение.
Для правильного подбора материала разработчикам пластиковых изделий и конструкций важно знать, при каком температурном уровне начинается разрушение материала. С целью определения допустимых температурных значений и предельных параметров, способных стать причиной порчи, проводятся испытания продукции из пластмассы при пониженных температурах.
Специфика изучения поведения пластмасс при низких температурах.
Изменения физико-механических характеристик пластмасс при деформациях на фоне пониженных температур обусловлено последовательным, но медленным накапливанием напряжений. Потому полимеры при постепенном понижении температуры сначала демонстрируют пластичность, затем при превышении растрескиваются и разрушаются. Способность пластиковых изделий сохранять первоначальные свойства без необратимых повреждений называется морозостойкостью, которая количественно отображается максимально возможной температурой.
Превышение температурного порога сопровождается появлением визуально неопределимых микротрещин, которые становятся очагами существенных перенапряжений. В момент, когда перенапряжения уровняются с пределом прочности, микроскопические трещины начинают разрастаться, наступает хрупкое разрушение. Чтобы увеличить предел прочности новые варианты пластмасс модифицируют ингибиторами.
Исследования, проводимые с целью тестирования поведения пластмасс в морозы вне помещений, разнообразны. Ведь производители стремятся охватить весь диапазон воздействий, с которыми сталкивается их продукция при эксплуатации на улице.
Условно технологии испытаний подразделяются на 2 группы:
Один из распространенных вариантов исследований – тестирование на сопротивляемость сдавливанию. Методики определения хрупкости пластиковых изделий и конструкций на противостояние давлению в замороженном состоянии изложены в ГОСТе 16783. Согласно его технологическим предписаниям, сложенные петлей образцы сдавливаются прессом до необратимого разрушения. Полученная в ходе исследований температура хрупкости не приравнивается к нижнему пределу допустимой для эксплуатации температуры. Значение носит сравнительный характер, применяется лишь для изделий, которые во время службы подвергаются подобным воздействиям.
Практически все изделия из полимеров тестируются на способность сопротивляться ударам при низкотемпературном воздействии. Способы определения температуры хрупкости при ударном воздействии декларирует ГОСТ 16782. В документе изложены методики определения критичной температуры для полимеров, которые в условиях до -20º C демонстрируют стандартную пластичность, но при превышении становятся хрупкими и разрушаются от ударов.
На ударную вязкость в замороженном состоянии тестируются образцы с надрезом и без него, так как значения температурной хрупкости у них могут ощутимо различаться.
Аппаратура и приспособления для испытаний.
Для изучения поведения пластмассы в условиях действия пониженных температур понадобятся следующие машины и измерители:
- Испытательный пресс. Лабораторное оборудование предназначено для моделирования сжимающих нагрузок. Кроме исследований сопротивляемости на сжатие, прессы используются в тестировании образцов из различных материалов на устойчивость к сдвигу, проколу, изгибу. Прессы представлены в компактном и полноразмерном варианте. Напольные полноразмерные машины производятся с одной или двумя рабочими зонами.
- Камера охлаждения. Новаторское техническое устройство предоставляет возможность равномерно охлаждать и замораживать полимеры до необходимой температуры, соответствующей этапу испытаний и запросам заказчика.
- Маятниковый копер. В ассортименте машин для испытаний на ударную вязкость есть маятниковые настольные и напольные модели, вертикальные установки. Инновационная модель, снабженная температурной камерой. В ее комплектацию включен автоматизированный подачик образцов. Это устройство предотвращает вероятность получения травм, ускоряет и облегчает процедуру подачи охлажденных или нагретых образов в зону тестирования.
- Установка для изготовления концентраторов. Станок с высокой скоростью и точностью вырубает образцы из материалов, которым предстоят исследования на сопротивляемость ударам.
Выбрать технические системы и сопутствующие приборы для испытаний изделий и конструкций из пластмассы помогут эксперты компании "ГОСТ".
