Environmental Stress Cracking چیست؟
آزمایش ترک خوردگی تنش محیطی، که در آن نمونه بریده شده یا تحت تنش در یک سورفکتانت یا محیط شیمیایی نگهداری می شود. آزمایشی است که در آن زمان شروع ترک یا نرخ نمونه ترک خوردگی تعیین می شود.
هدف Environmental Stress Cracking
هدف تعیین مقاومت پلی اولفین و سایر پلاستیک ها در برابر ترک خوردگی در یک محیط شیمیایی تحت تنش است.
Environmental Stress Cracking بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- لوله و بطری های پلی اتیلن
- بسته بندی مواد شوینده و شیمیایی
- قطعات پلاستیکی سیستم سوخت
- اجزای پلاستیکی که تحت تنش کار می کنند
Environmental Stress Cracking در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با Environmental Stress Cracking
- ASTM D1693
- ISO 22088 serisi
- ISO 16770 (FNCT)
- ASTM F1473 (PENT)
شرایط Environmental Stress Cracking
- محیط زیست
- محلول سورفکتانت یا ماده شیمیایی خدماتی که در استاندارد تعریف شده است
- کرنش
- شکاف و خم (ASTM D1693) یا بار کششی ثابت (FNCT)
- دما
- تعریف شده در استاندارد؛ برای شتاب ارتقا یافته است
- ارزیابی
- زمان ترک خوردگی یا سرعت ترک خوردگی نمونه در یک دوره زمانی مشخص
تجهیزات Environmental Stress Cracking
- وسایل و لوله های خمشی ESCR
- راه اندازی تست بار ثابت (FNCT)
- حمام یا فر با دمای کنترل شده
- راه اندازی بریدگی و میکروسکوپ استریو
الزامات نمونه برای Environmental Stress Cracking
- عمق بریدگی و صافی باید با استاندارد مطابقت داشته باشد
- ضخامت و آماده سازی نمونه در استاندارد تعریف شده است
- تازگی محلول مدیا باید حفظ شود
- تعداد نمونه ها باید برای ارزیابی آماری کافی باشد
مدت Environmental Stress Cracking
روز تا ماه بسته به روش؛ آزمایشات FNCT می تواند زمان زیادی طول بکشد.
روش اجرای Environmental Stress Cracking
- 1نمونه ها آماده شده و بریده می شوند.
- 2نمونه ها تحت کشش قرار می گیرند.
- 3در محیط و دمای مشخصی نگهداری می شود.
- 4ترک خوردگی در فواصل زمانی منظم کنترل می شود.
- 5زمان یا سرعت ترک خوردگی ثبت می شود.
- 6نتیجه ارزیابی می شود.
معیارهای پذیرش Environmental Stress Cracking
معیار پذیرش در استاندارد یا مشخصات محصول به عنوان حداقل زمان ترک یا حداکثر نرخ نمونه ترک خوردگی ذکر شده است.
ارزیابی نتایج
هندسه بریدگی آنقدر تأثیرگذار است که نتیجه را تعیین می کند. انحرافات کوچک زمان ترک را به شدت تغییر می دهد. نتایج سریع به طور مستقیم به عمر مفید ترجمه نمی شود، اما برای مرتب سازی مواد قابل اعتماد است.
گزارش Environmental Stress Cracking
- استاندارد و روش اعمال شده
- آماده سازی نمونه و ابعاد بریدگی
- محیط، غلظت و دما
- شرایط کششی یا خمشی
- زمان یا نرخ ترک خوردگی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- استانداردهای محصولات لوله و بسته بندی
آزمون پلاستیک — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون Environmental Stress Cracking به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های پلاستیک رفتار مکانیکی، حرارتی و احتراقی یک ماده پلیمری را تعیین می‌کنند. برخلاف فلزات، پلاستیک‌ها ویسکوالاستیک هستند: رفتار آن‌ها به سرعت بارگذاری، دما و رطوبت بستگی دارد. از این رو، ماده یکسان در شرایط مختلف نتایج متفاوتی می‌دهد و شرایط آزمون بخش جدایی‌ناپذیر نتیجه است.
پیامد عملی ویسکوالاستیسیته این است: یک قطعه پلاستیکی تحت بار ثابت با گذشت زمان همچنان تغییر شکل می‌دهد (خزش) و تنشی که در تغییرشکل ثابت تحمل می‌کند با گذشت زمان کاهش می‌یابد (تخفیف تنش). یک اتصال پیچی شل می‌شود، یک بست نیروی گیره‌ای خود را از دست می‌دهد، یک قفسه با گذشت زمان خم می‌شود. یک آزمون کشش کوتاه‌مدت این رفتار را نشان نمی‌دهد؛ آزمون بلندمدت یا مدل شتاب‌یافته لازم است.
رفتار حرارتی محور اصلی دوم است. نرخ جریان مذاب نشان‌دهنده قابلیت فرآوری ماده و یکنواختی بین بچ‌ها است؛ دمای انحراف حرارتی و نقطه نرم‌شدن ویکات حد تقریبی دمای کارکرد را نشان می‌دهند. تحلیل حرارتی (DSC، TGA، DMA) هویت ماده را آشکار می‌کند: دمای انتقال شیشه‌ای، رفتار ذوب، بلورینگی، میزان پرکننده و دمای تجزیه.
رفتار احتراق سومین محور است و مستقیماً به استانداردهای محصول مرتبط می‌شود. کلاس UL 94 و شاخص اکسیژن حدی در برگه اطلاعات ماده ثبت می‌شود؛ برای بدنه یک دستگاه الکتریکی کلاس خاصی لازم است، در حالی که برای یک محصول ساختمانی سیستم طبقه‌بندی دیگری اعمال می‌شود.
پیرسازی پرحذف‌ترین بخش این حوزه است. پلاستیک‌ها تحت تأثیر اشعه فرابنفش، گرما، رطوبت و اکسیژن تخریب می‌شوند: رنگ تغییر می‌کند، سطح ترک می‌خورد، مقاومت ضربه کاهش می‌یابد. برای قطعه‌ای که قرار است در فضای باز استفاده شود، آنچه اهمیت دارد مقادیر روز اول نیست بلکه مقادیر پس از پیرسازی است. تجهیزات قوس زنون و فرابنفش فلورسنت این تخریب را تسریع کرده و امکان مقایسه را فراهم می‌کنند.
خروجی این حوزه معمولاً در برگه اطلاعات ماده ثبت می‌شود و استانداردهای محصول به آن برگه ارجاع می‌دهند. اما ممکن است بین مقدار برگه اطلاعات و رفتار قطعه واقعی تفاوت وجود داشته باشد: جهت‌گیری ایجادشده حین قالب‌گیری، خطوط جوش و تنش‌های داخلی باعث می‌شود قطعه متفاوت از نمونه رفتار کند.
استفاده از محتوای بازیافتی پرسش تازه‌ای به این حوزه افزوده است. رزین بازیافتی از بچی به بچ دیگر تغییر می‌کند؛ خواص مکانیکی، رنگ و رفتار احتراق ممکن است بین بچ‌ها جابه‌جا شود. بنابراین برای تولیدکننده‌ای که از مواد بازیافتی استفاده می‌کند، کنترل مواد ورودی یک انتخاب نیست بلکه یک ضرورت است.
گروه‌های روش در این حوزه
مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شارپی و ایزود، سختی (شور)، خزش و ترک‌خوردگی تنشی محیطی.
حرارتی
شاخص جریان مذاب (MFI)، دمای انحراف حرارتی (HDT)، دمای نرم‌شدن ویکات، انبساط حرارتی خطی.
تحلیل حرارتی
دماهای انتقال و بلورینگی با DSC، ترکیب و تجزیه با TGA، رفتار مکانیکی دینامیکی با DMA.
احتراق
طبقه‌بندی UL 94، شاخص اکسیژن حدی (LOI)، آزمون‌های سیم داغ و شعله سوزنی.
پیری
پیرسازی شتاب‌یافته با قوس زنون و فرابنفش فلورسنت، پیرسازی با هوای گرم، رطوبت و چگالش.
فیزیکی
چگالی، جذب آب، محتوای خاکستر، نفوذپذیری گاز و بخار آب در فیلم و ورق.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- نتیجه آزمون پلاستیک بدون ذکر سرعت و دمای آزمون قابل تفسیر نیست؛ رفتار ویسکوالاستیک به این پارامترها بستگی دارد.
- نتیجه نمونه به‌طور مستقیم به قطعه واقعی منتقل نمی‌شود؛ جهت‌گیری قالب‌گیری و خطوط جوش تعیین‌کننده هستند.
- مقادیر HDT و ویکات دمای کارکرد نیستند؛ صرفاً نشانه‌ای تقریبی از حد بالا هستند و تحت بار اعمال نمی‌شوند.
- کلاس UL 94 به ضخامت بستگی دارد؛ ضخامت دیواره متفاوت نیازمند بازتأیید است.
- برای پلیمرهای جاذب رطوبت (مانند پلی‌آمید)، اگر شرطی‌سازی انجام نشود نتایج گمراه‌کننده خواهند بود.
- نتایج ASTM D638 و ISO 527 مستقیماً معادل نیستند. هندسه نمونه و تعاریف نرخ متفاوت است.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انتخاب ماده و تأیید تأمین‌کننده
- برآورده‌کردن الزامات قابلیت اشتعال و حرارتی استاندارد محصول
- تأیید استفاده از محتوای بازیافتی و کنترل بچ
- کنترل فرآیند قالب‌گیری و یکنواختی بچ
- اثبات مقاومت در برابر پیرسازی برای استفاده در فضای باز
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره Environmental Stress Cracking
Environmental Stress Cracking بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
Environmental Stress Cracking در محدوده ASTM D1693, ISO 22088 serisi, ISO 16770 (FNCT) و ASTM F1473 (PENT) اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
Environmental Stress Cracking برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای لوله و بطری های پلی اتیلن, بسته بندی مواد شوینده و شیمیایی, قطعات پلاستیکی سیستم سوخت و اجزای پلاستیکی که تحت تنش کار می کنند اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی Environmental Stress Cracking انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: محیط زیست — محلول سورفکتانت یا ماده شیمیایی خدماتی که در استاندارد تعریف شده است, کرنش — شکاف و خم (ASTM D1693) یا بار کششی ثابت (FNCT) و دما — تعریف شده در استاندارد؛ برای شتاب ارتقا یافته است. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای Environmental Stress Cracking مورد نیاز است؟
عمق بریدگی و صافی باید با استاندارد مطابقت داشته باشد, ضخامت و آماده سازی نمونه در استاندارد تعریف شده است و تازگی محلول مدیا باید حفظ شود. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان Environmental Stress Cracking چقدر است؟
روز تا ماه بسته به روش؛ آزمایشات FNCT می تواند زمان زیادی طول بکشد. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه Environmental Stress Cracking به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش در استاندارد یا مشخصات محصول به عنوان حداقل زمان ترک یا حداکثر نرخ نمونه ترک خوردگی ذکر شده است.