Johdanto
Nylon-siteet valmistetaan ruiskupuristamalla käyttäen UL-hyväksyttyä PA66:ta (Nylon 66). Hyvän haponkestävyyden, korroosionkestävyyden, eristys- ja mekaanisten ominaisuuksien sekä ikääntymisvakavuuden ansiosta nailonsiteitä käytetään laajalti elektroniikka- ja sähkölaitteissa, johdoissa ja kaapeleissa, lampuissa ja lyhdyissä, koneissa ja laitteissa, laivanrakennuksessa, rakentamisessa ja muilla teollisuudenaloilla.
Murtolujuus on yksi tärkeimmistä suorituskykyindikaattoreista nylon siteet, onko murtuma tapahtuu päädyssä osa, keskellä, tai käänteinen hampaat, murtolujuus pitäisi olla suurempi kuin nimellisarvo vetolujuus. Kun murtolujuus on pienempi kuin nimellisarvo, yksi ratkaisuista on korvata nykyinen solmio toisella tuotteella, jolla on suurempi vetolujuus. On kuitenkin otettava huomioon nailonsiteen mahdolliset vikaantumissyyt, esimerkiksi korkea lämpötila ja pitkä varastointiaika, jotka johtavat vanhenemiseen ja haurastumiseen. Mutta myös kosteuden häviäminen vaikuttaa merkittävästi mekaanisiin ominaisuuksiin. Perussyynä voi aina olla alkuperäisen materiaalin korvaaminen edullisilla raaka-aineilla tai kierrätysmateriaalien käyttö. Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä tekijänä käsittelyolosuhteet vaikuttavat merkittävästi siteiden lopulliseen laatuun.
Näytteen valmistelu ja mittausolosuhteet
Tässä sovellusohjeessa rikkoutumisen syyt analysoitiin DSC-menetelmällä; yksityiskohdat ovat seuraavat: Näytteitä on kolme, jotka ovat näyte #1 OK, näyte #2 stock ja näyte #3 NOK (keskeltä katkennut), kuten kuvassa 1 on esitetty. Mittausolosuhteet on esitetty yksityiskohtaisesti taulukossa 1.
Taulukko 1: DSC-mittausten parametrit
| Näyte | Näyte #1 OK | Näyte #2 Varasto | Näyte #3 NOK |
|---|---|---|---|
| Näytteen massa [mg] | 9.48 | 9.03 | 9.04 |
| Upokas | Concavus® Al-astiat, lävistetty kansi | ||
| Lämpötilaohjelma | -50°C ... 300°C | ||
| Lämmitys-/jäähdytysnopeus | 20 K/min | ||
| Ilmakehä | Typpi (20 ml/min) | ||
Mittaustulokset
Kolmen näytteen erojen vertailemiseksi lämmitys- ja jäähdytyskäyrät on esitetty kuvissa 2 ja 3. Näyte #1, näyte #2 ja näyte #3 on esitetty punaisella, vihreällä ja sinisellä.
Ensimmäisen lämmityksen tulosten mukaan näytteen #1 Sulamislämpötilat ja lämpöarvotAineen fuusioentalpia, joka tunnetaan myös latenttina lämpönä, on mitta, jolla mitataan energiapanosta, yleensä lämpöä, joka tarvitaan aineen muuttamiseksi kiinteästä olomuodosta nestemäiseksi. Aineen sulamispiste on lämpötila, jossa aine vaihtaa olomuotoaan kiinteästä olomuodosta (kiteinen) nestemäiseksi olomuodoksi (isotrooppinen sula).sulamislämpötila (huippu 261,9 °C) on PA66:n teoreettisen sulamislämpötilan (225 °C-265 °C) alueella. Näytteiden #2 ja #3 sulamislämpötilat ovat melko samanlaiset, vaikka piikkien muodot ovatkin erilaiset. Ensimmäisen lämmityskäyrän muotoon vaikuttaa termomekaaninen historia (kuten käsittelyolosuhteet mutta myös näytteen valmistelu), joten sitä ei käsitellä tarkemmin.
Materiaalin suoraa vertailua varten on parempi verrata2. lämmityskäyriä, koska kaikkien näytteiden lämpöhistoria on nyt täsmälleen sama. Näytteiden #2 ja #3 sulamispiikit ovat melko samanlaiset, mikä tarkoittaa, että näytteiden #2 ja #3 koostumukset ovat todennäköisesti samat. Näyte #1 osoittaa täysin erilaista sulamiskäyttäytymistä. Siksi oletetaan, että näyte #1 on tehtävä eri materiaalista.
Jäähtymiskäyrät osoittavat, että näytteen #1 kiteytymislämpötila (huippu 225,9 °C) on korkeampi kuin kahdella muulla näytteellä, ja näytteiden #2 ja #3 kiteytymislämpötilat ovat samankaltaisia.
Yhdistämällätoisen lämmityksen ja jäähdytyksen tulokset voidaan olettaa, että näyte #1 on todennäköisesti PA66. Näytteiden #2 ja #3 materiaali on melko samankaltainen, ja se voi olla muunlaista polyamidia.
Näytteiden #2 ja #3 materiaalin Identify määrittämiseen käytettiin Proteus® -ohjelmiston Identify -toimintoa. Näytteen #2 toisen lämmityskäyrän ja PA610:n välinen samankaltaisuus on 98,92 prosenttia (kuvan 4 vihreä käyrä on näytteen #2toinen lämmityskäyrä ja punainen käyrä on tietokannassa oleva PA610:n standardikäyrä), mikä osoittaa, että näytteiden #2 ja #3 materiaali on todennäköisesti PA610.
Kuvassa 5 on näytteen nro 1toisen lämmityskäyrän Identify tulos; näytteen nro 1 ja KIMW-tietokannassa* olevan PA66:n välinen samankaltaisuus on lähes 90 %, mikä vahvistaa edellisen oletuksen.
*KIMW-tietokanta polymeerien DSC-mittauksia varten, yhteistyö Kunststoffinstitut Lüdenscheidin kanssa, Saksa
Yhteenveto
Identify tulosten mukaan näyte nro 1 OK on valmistettu PA66:sta, mutta näyte nro 2 stock ja näyte nro 3 NOK on valmistettu PA610:stä. PA66:n ja PA610:n mekaaniset ominaisuudet ovat erilaiset, ja sulamis- ja kiteytymiskäyttäytyminen ei ole samanlaista, vaikka ne käsiteltäisiin samalla menetelmällä; jompikumpi niistä saattaa ylikuumentua tai hajota, mikä voi vaikuttaa tuotteiden suorituskykyyn - se voi esimerkiksi murtua helposti.