Τι είναι η Πυκνότητα;
Η πυκνότητα είναι μάζα ανά μονάδα όγκου. Η πιο κοινή μέθοδος για τα πλαστικά είναι η εμβάπτιση (Αρχιμήδης): το δείγμα ζυγίζεται σε αέρα και σε υγρό γνωστής πυκνότητας και η διαφορά δίνει τον όγκο.
Σκοπός της Πυκνότητα
Ο σκοπός είναι η επαλήθευση της ταυτότητας της πρώτης ύλης, η παρακολούθηση της αναλογίας πλήρωσης και ο έλεγχος της συνέπειας της παραγωγής. Μια απροσδόκητη αλλαγή στην πυκνότητα είναι το πρώτο σημάδι μιας φόρμουλας ή μετατόπισης της διαδικασίας.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Πυκνότητα;
- Θερμοπλαστικοί κόκκοι και εξαρτήματα
- Γεμισμένες και ενισχυμένες ενώσεις
- Προϊόντα σωλήνων και προφίλ
- Ταινίες και φύλλα
- Αφρώδη υλικά (φαινομενική πυκνότητα)
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Πυκνότητα;
Πρότυπα σχετικά με τη Πυκνότητα
- ISO 1183-1 (μέθοδοι εμβάπτισης, λήκυθος υγρού και ογκομέτρησης)
- ISO 1183-2 (μέθοδος στήλης κλίσης πυκνότητας)
- ASTM D792 (πυκνότητα με μέθοδο μετατόπισης)
- ISO 845 (φαινομενική πυκνότητα κυψελωτών πλαστικών και καουτσούκ)
Συνθήκες της Πυκνότητα
- Μέθοδος
- Στήλη βύθισης, λήκυθος ή κλίσης πυκνότητας
- Θερμοκρασία
- Η μέτρηση γίνεται σε σταθερή θερμοκρασία και αναφέρεται στην αναφορά
- υγρό εμβάπτισης
- Υγρό γνωστής πυκνότητας που δεν επηρεάζει το δείγμα
- Δείγμα
- Δεν πρέπει να περιέχει κενά ή φυσαλίδες αέρα.
Εξοπλισμός για τη Πυκνότητα
- Αναλυτική ισορροπία με ρύθμιση μέτρησης πυκνότητας
- Υγρό λουτρό ελεγχόμενης θερμοκρασίας
- Σετ ληκόμετρο
- Στήλη διαβάθμισης πυκνότητας
- Ρύθμιση απαέρωσης κενού
Απαιτήσεις δείγματος για τη Πυκνότητα
- Το δείγμα πρέπει να λαμβάνεται έτσι ώστε να αντιπροσωπεύει την παρτίδα ή την παραγωγή.
- Πρέπει να δηλώνεται η περιγραφή του δείγματος, ο τύπος υλικού και η κατεύθυνση παραγωγής εάν υπάρχουν.
- Το πρότυπο που θα εφαρμοστεί και τυχόν προδιαγραφές του πελάτη πρέπει να παρέχονται μαζί με το δείγμα.
- Η δοκιμή μπορεί να είναι καταστροφική. ο απαιτούμενος αριθμός δειγμάτων πρέπει να επιβεβαιωθεί εκ των προτέρων.
- Οι επιφάνειες που θα ελεγχθούν πρέπει να προστατεύονται κατά τη μεταφορά.
Διάρκεια της Πυκνότητα
Η μέτρηση, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας, ολοκληρώνεται γενικά εντός της ίδιας εργάσιμης ημέρας.
Διαδικασία της Πυκνότητα
- 1Το δείγμα ρυθμίζεται και η επιφάνειά του καθαρίζεται.
- 2Το δείγμα ζυγίζεται στον αέρα.
- 3Είναι βυθισμένο στο υγρό εμβάπτισης. αφαιρούνται οι φυσαλίδες αέρα.
- 4Ζυγίζεται στο υγρό.
- 5Καταγράφεται η θερμοκρασία και η πυκνότητα του υγρού.
- 6Η πυκνότητα υπολογίζεται.
- 7Η μέτρηση επαναλαμβάνεται και υπολογίζεται κατά μέσο όρο.
Κριτήρια αποδοχής της Πυκνότητα
Το πρότυπο της μεθόδου ορίζει τον τρόπο με τον οποίο εκτελείται η δοκιμή και όχι το αποτέλεσμα που πρέπει να είναι. Το όριο αποδοχής προέρχεται από το πρότυπο υλικού ή προϊόντος, την προδιαγραφή πελάτη ή τον σχετικό κανονισμό. Αυτή η σελίδα επομένως δεν δίνει αριθμητικό όριο.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Το αποτέλεσμα συγκρίνεται με το εύρος στο φύλλο τεχνικών δεδομένων πρώτης ύλης ή στις προδιαγραφές του προϊόντος. Η απόκλιση στην πυκνότητα εξηγείται από αιτίες όπως αλλαγή στην αναλογία πληρωτικού, υγρασία ή κενά στο προϊόν.
Έκθεση της Πυκνότητα
- Περιγραφή δείγματος, πληροφορίες υλικού/προϊόντος και αριθμός παρτίδας εάν υπάρχει
- Μέθοδος προετοιμασίας δειγμάτων και συνθήκες προετοιμασίας
- Εφαρμόστηκαν τυπικές και συνθήκες δοκιμής
- Όργανο που χρησιμοποιείται και κατάσταση βαθμονόμησης
- Αποτελέσματα μέτρησης και μονάδες
- Αβεβαιότητα μέτρησης (εάν ζητηθεί)
- Δήλωση ότι το αποτέλεσμα ισχύει μόνο για το δείγμα που υποβάλλεται για δοκιμή
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Εναρμονισμένα πρότυπα που εφαρμόζονται σύμφωνα με την οικογένεια προϊόντων
- ΕΕ 765/2008 (πλαίσιο εποπτείας και διαπίστευσης της αγοράς)
- Σχετικοί κανονισμοί προϊόντων και προδιαγραφές πελατών
Δοκιμές Πλαστικών — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Πυκνότητα· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι δοκιμές πλαστικών προσδιορίζουν τη μηχανική, θερμική και συμπεριφορά καύσης ενός πολυμερούς υλικού. Σε αντίθεση με τα μέταλλα, τα πλαστικά είναι ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ: η συμπεριφορά τους εξαρτάται από τον ρυθμό φόρτισης, τη θερμοκρασία και την υγρασία. Το ίδιο υλικό δίνει επομένως διαφορετικά αποτελέσματα σε διαφορετικές συνθήκες, και οι συνθήκες δοκιμής αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του αποτελέσματος.
Η πρακτική συνέπεια της ιξωδοελαστικότητας είναι η εξής: ένα πλαστικό εξάρτημα συνεχίζει να παραμορφώνεται με τον χρόνο υπό σταθερό φορτίο (ερπυσμός) και η τάση που φέρει σε σταθερή παραμόρφωση μειώνεται με τον χρόνο (χαλάρωση τάσης). Μια βιδωτή σύνδεση χαλαρώνει, ένας σφιγκτήρας χάνει τη δύναμη σύσφιξής του, ένα ράφι κάμπτεται με τον χρόνο. Μια βραχυπρόθεσμη δοκιμή εφελκυσμού δεν δείχνει αυτή τη συμπεριφορά· απαιτείται μακροπρόθεσμη δοκιμή ή επιταχυνόμενο μοντέλο.
Η θερμική συμπεριφορά είναι ο δεύτερος κύριος άξονας. Ο ρυθμός ροής τήγματος δείχνει την επεξεργασιμότητα του υλικού και τη συνέπεια από παρτίδα σε παρτίδα· η θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης και το σημείο μαλάκυνσης Vicat δίνουν ένα χονδρικό όριο για τη θερμοκρασία λειτουργίας. Η θερμική ανάλυση (DSC, TGA, DMA) αποκαλύπτει την ταυτότητα του υλικού: θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης, συμπεριφορά τήξης, κρυσταλλικότητα, περιεκτικότητα σε πληρωτικό και θερμοκρασία αποσύνθεσης.
Η συμπεριφορά καύσης είναι ο τρίτος άξονας και συνδέεται άμεσα με τα πρότυπα προϊόντος. Η κατηγορία UL 94 και ο δείκτης οριακού οξυγόνου καταγράφονται στο δελτίο δεδομένων υλικού· απαιτείται συγκεκριμένη κατηγορία για το περίβλημα μιας ηλεκτρικής συσκευής, ενώ για δομικό προϊόν ισχύει διαφορετικό σύστημα ταξινόμησης.
Η γήρανση είναι το τμήμα του τομέα που παραλείπεται συχνότερα. Τα πλαστικά υποβαθμίζονται από UV, θερμότητα, υγρασία και οξυγόνο: το χρώμα αλλάζει, η επιφάνεια ρωγματώνεται, η αντοχή σε κρούση μειώνεται. Για ένα εξάρτημα προοριζόμενο για εξωτερική χρήση, αυτό που μετράει δεν είναι οι τιμές της πρώτης ημέρας αλλά οι τιμές μετά τη γήρανση. Ο εξοπλισμός τόξου ξένου και φθορίζοντος UV επιταχύνει αυτή την υποβάθμιση και επιτρέπει τη σύγκριση.
Το αποτέλεσμα αυτής της οικογένειας συνήθως καταγράφεται στο δελτίο δεδομένων υλικού, και τα πρότυπα προϊόντος παραπέμπουν σε αυτό το δελτίο. Ωστόσο μπορεί να υπάρχει διαφορά μεταξύ της τιμής του δελτίου και της συμπεριφοράς του πραγματικού εξαρτήματος: ο προσανατολισμός που σχηματίζεται κατά τη χύτευση, οι γραμμές συγκόλλησης και οι εσωτερικές τάσεις κάνουν το εξάρτημα να συμπεριφέρεται διαφορετικά από το δοκίμιο.
Η χρήση ανακυκλωμένου περιεχομένου έχει προσθέσει ένα νέο ερώτημα στον τομέα. Η ανακυκλωμένη ρητίνη ποικίλλει από παρτίδα σε παρτίδα· οι μηχανικές ιδιότητες, το χρώμα και η συμπεριφορά καύσης μπορεί να μεταβάλλονται μεταξύ παρτίδων. Για έναν κατασκευαστή που χρησιμοποιεί ανακυκλωμένο υλικό, ο έλεγχος του εισερχόμενου υλικού δεν είναι επομένως επιλογή αλλά αναγκαιότητα.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Μηχανικό
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, κρούση Charpy και Izod, σκληρότητα (Shore), ερπυσμός και ρωγμάτωση υπό περιβαλλοντική τάση.
Θερμικό
Δείκτης ροής τήγματος (MFI), θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης (HDT), θερμοκρασία μαλάκυνσης Vicat, γραμμική θερμική διαστολή.
Θερμική ανάλυση
Θερμοκρασίες μετάπτωσης και κρυσταλλικότητα με DSC, σύσταση και αποσύνθεση με TGA, δυναμική μηχανική συμπεριφορά με DMA.
Καύση
Ταξινόμηση UL 94, δείκτης οριακού οξυγόνου (LOI), δοκιμές πυρακτωμένου σύρματος και φλόγας βελόνας.
Γηράσκων
Επιταχυνόμενη γήρανση με τόξο ξένου και φθορίζον UV, γήρανση με θερμό αέρα, υγρασία και συμπύκνωση.
Φυσικό
Πυκνότητα, απορρόφηση νερού, περιεκτικότητα σε τέφρα, διαπερατότητα αερίων και υδρατμών σε μεμβράνες και φύλλα.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ένα αποτέλεσμα πλαστικού χωρίς δηλωμένο ρυθμό και θερμοκρασία δοκιμής δεν μπορεί να ερμηνευτεί· η ιξωδοελαστική συμπεριφορά εξαρτάται από αυτές τις παραμέτρους.
- Το αποτέλεσμα ενός δοκιμίου δεν μεταφέρεται άμεσα στο πραγματικό εξάρτημα· ο προσανατολισμός χύτευσης και οι γραμμές συγκόλλησης είναι καθοριστικοί.
- Οι τιμές HDT και Vicat ΔΕΝ είναι θερμοκρασίες λειτουργίας· είναι μια χονδρική ένδειξη ενός άνω ορίου και δεν ισχύουν υπό φορτίο.
- Η κατηγορία UL 94 εξαρτάται από το πάχος· διαφορετικό πάχος τοιχώματος απαιτεί επανεπαλήθευση.
- Για πολυμερή που απορροφούν υγρασία (όπως το πολυαμίδιο), τα αποτελέσματα είναι παραπλανητικά εάν δεν πραγματοποιηθεί κλιματισμός.
- Τα αποτελέσματα ASTM D638 και ISO 527 δεν είναι άμεσα ισοδύναμα. οι γεωμετρίες των δειγμάτων και οι ορισμοί του ρυθμού διαφέρουν.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επιλογή υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Ικανοποίηση των απαιτήσεων ευφλεκτότητας και θερμικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Επαλήθευση της χρήσης ανακυκλωμένου περιεχομένου και έλεγχος παρτίδων
- Έλεγχος διαδικασίας χύτευσης και συνέπεια παρτίδων
- Απόδειξη αντοχής στη γήρανση για εξωτερική χρήση
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Πυκνότητα
Χρησιμοποιείται η ίδια μέθοδος για αφρώδη υλικά;
Όχι. Στα κυτταρικά υλικά το υγρό γεμίζει τους πόρους. Για αυτά τα προϊόντα χρησιμοποιείται η φαινόμενη πυκνότητα που υπολογίζεται από τις διαστάσεις και τη μάζα ανά ISO 845.
Γιατί αναφέρεται η θερμοκρασία;
Η πυκνότητα τόσο του δείγματος όσο και του υγρού εμβάπτισης αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Μια τιμή πυκνότητας που δίνεται χωρίς να δηλώνεται η θερμοκρασία δεν μπορεί να συγκριθεί.