Heat Aging چیست؟
آزمایش پیری حرارتی آزمایشی است که در آن تغییر در خواص نمونه مانند سختی، استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست پس از نگهداری در دمای مشخص برای مدت زمان معین اندازه گیری می شود.
هدف Heat Aging
هدف این است که به طور نسبی ارزیابی شود که ماده تا چه حد خواص خود را در طول زمان در دمای سرویس حفظ می کند.
Heat Aging بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- واشر و شیلنگ الاستومری
- عایق و روکش کابل
- قطعات لاستیکی محفظه موتور
- قطعات پلاستیکی و الاستومری
Heat Aging در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با Heat Aging
- ISO 188
- ASTM D573
- سری IEC 60216 (شاخص مقاومت حرارتی)
- ISO 23529
شرایط Heat Aging
- دما
- تعریف شده در مشخصات؛ بالاتر از دمای سرویس انتخاب شده است
- زمان
- تعریف شده در استاندارد؛ معمولاً 70، 168 یا 1000 ساعت
- نوع فر
- گردش هوا؛ نمونه ها به گونه ای آویزان می شوند که به یکدیگر یا دیوار برخورد نکنند.
- تغییر اندازه گیری شده
- درصد تغییر در سختی، استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست
تجهیزات Heat Aging
- کوره های پیری گردش هوا (تخصصی به مواد منفرد)
- تستر کشش و طول سنج
- اتاق تهویه
- نمونه چیدمان آویز
الزامات نمونه برای Heat Aging
- خواص اولیه باید در نمونه های قدیمی اندازه گیری شود
- انواع مختلف لاستیک را نباید در یک فر کهنه کرد
- نمونه ها نباید با یکدیگر تماس داشته باشند
- دوره تهویه پس از پیری باید رعایت شود.
مدت Heat Aging
بسته به مدت زمان، از 1 هفته تا چند ماه.
روش اجرای Heat Aging
- 1ویژگی های پایه اندازه گیری می شوند.
- 2نمونه ها در کوره آویزان می شوند.
- 3در دما و زمان معینی کهنه می شود.
- 4نمونه ها برداشته و شرطی می شوند.
- 5ویژگی‌ها دوباره اندازه‌گیری می‌شوند.
- 6درصد تغییر محاسبه می شود.
معیارهای پذیرش Heat Aging
معیار پذیرش حداکثر درصد تغییر در خصوصیات ارائه شده در مشخصات است (به عنوان مثال، حداکثر از دست دادن 30٪ در ازدیاد طول در هنگام شکست).
ارزیابی نتایج
کهنه کردن انواع مختلف لاستیک در یک کوره باعث ایجاد آلودگی متقاطع (به ویژه مهاجرت گوگرد و نرم کننده) می شود و نتایج را مخدوش می کند. ساعات کاری تسریع شده را نمی توان مستقیماً به سال های خدمت تبدیل کرد. دوچرخه سواری نیاز به درجه چند درجه حرارت از نوع IEC 60216 دارد.
گزارش Heat Aging
- استاندارد اعمال شد
- دما و مدت
- فر و قرار دادن نمونه
- ارزش های قبل / بعد از ملک
- درصد تغییر کند
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
- مشخصات محصول و OEM
آزمون لاستیک — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون Heat Aging 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 لاستیک رفتار مکانیکی الاستومر و مقاومت آن در برابر اثرات محیطی را تعیین می‌کند. الاستومرها با منطقی متفاوت از فلزات و پلاستیک‌ها ارزیابی می‌شوند: سؤال واقعی استحکام نیست بلکه بازگشت الاستیک و رفتار پیرسازی است.
عملکرد یک الاستومر معمولاً تغییر شکل و بازگشت است: یک واشر فشرده می‌شود و آب‌بندی می‌کند، یک تکیه‌گاه ارتعاش را جذب می‌کند، یک شیلنگ تحت فشار منبسط می‌شود. بنابراین آنچه در این حوزه اندازه‌گیری می‌شود "چند نیوتن تحمل می‌کند" نیست بلکه "پس از تغییر شکل چقدر برمی‌گردد و چه مدت این رفتار را حفظ می‌کند" است.
بنابراین تغییر شکل دائم تحت فشار (compression set) تعیین‌کننده‌ترین اندازه‌گیری این حوزه است. اگر واشری پس از مدتی طولانی تحت فشار باقی ماندن نتواند برگردد، حتی اگر اصلاً پاره نشده باشد، عملکرد آب‌بندی خود را از دست داده است. این اندازه‌گیری همراه با دما انجام می‌شود زیرا تغییر شکل دائم با دما به‌سرعت افزایش می‌یابد.
سختی رایج‌ترین اندازه‌گیری این حوزه است و از مقیاس‌های Shore A و IRHD استفاده می‌کند. سریع و عملی است اما به‌تنهایی ماده را تعریف نمی‌کند: دو ترکیب متفاوت با سختی یکسان می‌توانند پیرسازی و مقاومت سیالی کاملاً متفاوتی نشان دهند. سختی در پایش ثبات ترکیب ارزشمند است.
از سمت مقاومت محیطی، پیرسازی با هوای داغ، تورم در سیال، ترک ازون و رفتار دمای پایین بررسی می‌شود. مقاومت سیالی به‌ویژه حیاتی است: یک الاستومر یکسان در سوخت، روغن، مایع خنک‌کننده و مایع ترمز رفتار متفاوتی دارد - در یکی متورم می‌شود، در دیگری منقبض می‌شود، در سومی سخت می‌شود. بنابراین ماده با سیال واقعی که در تماس خواهد بود و در دمای واقعی آزموده می‌شود.
ترک ازون یک عامل خاموش خرابی در قطعات مصرف‌شده در فضای باز است. غلظت‌های پایین ازون در جو ترک‌های سطحی در الاستومرهای غیراشباع تحت کشش ایجاد می‌کند؛ قطعه ترک می‌خورد در حالی که به‌نظر می‌رسد هیچ باری تحمل نمی‌کند. کابین ازون این رفتار را تسریع و آشکار می‌کند.
رفتار دمای پایین دومین خطر خاموش است. با نزدیک‌شدن الاستومر به دمای انتقال شیشه‌ای، خاصیت ارتجاعی خود را از دست می‌دهد و مانند پلاستیک سفت رفتار می‌کند؛ آب‌بند در سرما شروع به نشت می‌کند. آزمون‌های بازگشت‌پذیری و شکنندگی در دمای پایین این حد را تعیین می‌کنند.
تغییر ترکیب در این خانواده یک تغییر خاموش نیست. وقتی محتوای پرکننده، نرم‌کننده یا سیستم ولکانیزاسیون تغییر کند، خواص مکانیکی و مقاومت سیالی با هم جابه‌جا می‌شوند؛ راستی‌آزمایی دوباره انجام می‌شود.
گروه‌های روش در این حوزه
مکانیکی
خواص تنش-کرنش کششی، استحکام پارگی، سایش (استوانه دوار و Pico)، خستگی و پیشروی پارگی.
سختی
سختی فرورفتگی Shore A و IRHD؛ شاخص سریع یکنواختی ترکیب.
تغییر شکل دائمی
تغییر شکل دائم تحت فشار و کاهش تنش؛ تعیین‌کننده برای اجزای آب‌بندی.
مقاومت سیالی
تورم در سوخت، روغن، مایع خنک‌کننده و مواد شیمیایی، تغییر جرم و حجم، از دست دادن سختی و استحکام.
پیری
پیرسازی با هوای گرم، ترک‌خوردگی ازنی، اثر UV و رطوبت.
دمای پایین
اندازه‌گیری‌های بازگشت در دمای پایین، دمای شکنندگی و انعطاف‌پذیری.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- سختی ماده را تعریف نمی‌کند؛ دو ترکیب با سختی یکسان می‌توانند پیرسازی و مقاومت سیالی متفاوتی نشان دهند.
- مقاومت سیالی باید با سیال واقعی و دمای واقعی آزموده شود؛ ادعای کلی مقاومت روغنی کافی نیست.
- بدون اندازه‌گیری تغییر شکل دائم تحت فشار نمی‌توان درباره عمر آب‌بندی تصمیم گرفت.
- ترک‌خوردگی ازنی تحت تنش رخ می‌دهد؛ آزمون با نمونه بدون تنش خطر واقعی را نشان نمی‌دهد.
- تغییر ترکیب نیازمند تکرار راستی‌آزمایی است؛ تأمین‌کننده ممکن است ترکیب خود را بی‌سروصدا تغییر دهد.
- واشری که رفتار دمای پایین آن ذکر نشده در آب‌وهوای سرد نشتی غیرمنتظره ایجاد می‌کند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انتخاب ماده برای واشر و اجزای آب‌بندی
- تأیید قطعه خودرو و صنعتی
- راستی‌آزمایی تغییر ترکیب
- تحلیل ریشه‌ای نشتی و ترک‌خوردگی میدانی
- اعلامیه بازه دمای کاری و سازگاری سیالی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره Heat Aging
168 ساعت پیری در 100 درجه سانتیگراد با چند سال عمر مفید مطابقت دارد؟
امید به زندگی را نمی توان با آزمایش در یک دما پیش بینی کرد. تخمین عمر نیاز به ارزیابی آرنیوس با رویکردهای چند درجه حرارت مانند IEC 60216 دارد.