Pendahuluan
Saat menganalisis seal atau gasket, respons dinamis yang cepat yang secara langsung berkaitan dengan sifat material dinamis-mekanisnya adalah hal yang paling penting. Biasanya, jika "kebocoran" terjadi, kekuatan pemulihan tidak cukup kuat. Sayangnya, sifat-sifat ini bergantung pada suhu dan, tentu saja, pada frekuensi yang diterapkan. DMTA menyediakan cara yang ampuh untuk menganalisis batas kegagalan ini dengan menerapkan sapuan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan dinamis yang dilakukan di bawah kondisi beban yang berbeda seperti preload, frekuensi, atau suhu. Alat yang cocok untuk pengukuran tersebut adalah Eplexor® 500 N dari NETZSCH GABO Instruments (gambar 1).
Contoh berikut ini mengilustrasikan situasi tersebut secara lebih rinci:
- Deformasi statis sekitar 20%
- Frekuensi 10 Hz
- Dibutuhkan gaya pemulihan yang tinggi
- Peredaman rendah, misalnya, diperlukan elastisitas tinggi
Cincin-O (lihat gambar 2) dengan diameter luar 10 mm dan ketebalan cincin 1 mm diberi tekanan dengan prategangan statis sekitar 20% dari ketebalannya. Pada langkah kedua, osilasi mekanis dengan deformasi dinamis yang memiliki amplitudo antara 1% dan 10% dari ketebalan ditumpangkan. Frekuensi pengujian adalah 10 Hz. Selama paruh pertama periode osilasi, paking dikompresi, sedangkan selama paruh kedua, paking dilepaskan. Idealnya, cincin-O harus bereaksi "cukup cepat" dan mengikuti gerakan yang disebabkan oleh osilasi, bahkan di paruh kedua selama prosedur pelepasan.
Untuk memastikan penyegelan yang sempurna, sangat penting bahwa tidak ada "celah" yang terjadi antara O-ring dan mitra mekanis.
O-ring dapat memenuhi hal ini jika redaman (tanδ) cukup rendah dan energi yang cukup tersimpan secara elastis (= modulus penyimpanan yang tinggi).
Jika redaman terlalu tinggi (bahkan pada tingkat modulus yang dapat diterima), cincin-O tidak dapat mengikuti gerakan dan akibatnya, terjadi "kebocoran".
Gambar 3 menunjukkan hasil pengujian untuk dua senyawa elastomer. Sampel 1 (biru) menunjukkan modulus yang lebih tinggi daripada sampel 2 (merah). Tanδ dari kedua bahan tersebut kurang lebih identik dalam rentang SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan 0,01% hingga 0,1%.
Tampaknya bahan 1 memberikan sifat paking dinamis yang jauh lebih baik, jika aplikasinya dibatasi pada deformasi small saja.
Namun, sifat mekanik kedua bahan berubah secara drastis pada deformasi yang lebih tinggi (antara 1% dan 10% amplitudo SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan dinamis).
Meskipun modulus pada amplitudo SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan dinamis 10% tidak terlalu jauh satu sama lain, nilai tanδ sampel 1 (biru) berada pada deformasi yang sama, sekitar 50% lebih tinggi dari nilai tanδ sampel 2 (merah). Ini berarti bahwa kehilangan energi jauh lebih tinggi. Sifat pemulihan dinamis sampel 1 (biru) memburuk secara signifikan dengan meningkatnya SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan dinamis. Akibatnya, kebocoran dapat terjadi. Dengan mempertimbangkan pertimbangan ini, sampel 2 akan menjadi bahan yang lebih disukai untuk digunakan dalam aplikasi penyegelan.
Kesimpulan
Eplexor® 500 N menawarkan opsi untuk perbandingan langsung komponen dengan komposisi yang berbeda dan memberikan wawasan tentang perilaku material. Oleh karena itu, alat ini tidak hanya bermanfaat dalam kontrol kualitas tetapi juga dalam tugas penelitian dan pengembangan. Dalam kasus seal dan gasket, dimungkinkan untuk mengukur perilaku redaman pada deformasi tinggi.