Penyebab Umum Kegagalan Termoplastik Otomotif

Kegagalan komponen termoplastik cetakan injeksi muncul dalam berbagai bentuk. Sering kali, material yang dipilih atau proses produksi suku cadang dan komponen menjadi penyebab masalah. Kapan pun komponen yang rusak keluar dari mesin, penting untuk menemukan penyebab utama kegagalan untuk menyesuaikan kembali proses produksi, bahan atau desain dan menghindari biaya jangka panjang. Sebagian besar kegagalan termoplastik dapat dianalisis dengan instrumentasi analisis termal. Kami memilih dua kegagalan umum termoplastik dan menunjukkan bagaimana analisis termal dapat membantu menentukan penyebab kegagalan.

Kasus 1:

Kerusakan penutup radio pada suhu rendah

Sebuah penutup radio yang disatukan dalam dasbor otomotif rusak karena alasan yang tidak diketahui. Orang dapat berasumsi bahwa bahan yang diproses mungkin telah terkontaminasi dengan zat lain atau bahwa komposisi polimer yang salah digunakan untuk menghasilkan bagian yang rusak. Oleh karena itu, sebagai langkah pertama, pengukuran dengan NETZSCH DSC 214 Polyma dilakukan untuk menemukan penyebab kegagalan. Metode ini sangat cocok untuk penilaian pertama penyebab kegagalan karena memberikan banyak wawasan tentang sifat material dengan upaya yang relatif sedikit. Sampel dari bagian yang baik dan sampel dari bagian yang buruk menjadi sasaran program suhu dalam atmosfer N2 dengan laju pemanasan 10 K/menit. Gambar 1 menunjukkan hasil pengukuran. Di atas ambien, kedua sampel menunjukkan perilaku yang sama. Temperatur transisi gelas dan puncak leleh terjadi pada temperatur yang sama. Namun, sampel yang baik memiliki transisi gelas kedua pada sekitar - 58 ° C yang tidak ada pada sampel yang buruk. Transisi kaca kedua dari sampel yang baik dapat ditelusuri kembali ke komponen elastomer, yang memberikan fleksibilitas dingin dan kekuatan benturan yang lebih baik. Karena kurangnya komponen ini pada sampel bagian yang buruk, penutup radio tidak memiliki fleksibilitas dingin yang seharusnya dan akibatnya, pecah pada suhu rendah.

Contoh ini adalah salah satu dari banyak aplikasi kalorimetri pemindaian diferensial dalam analisis kegagalan komponen termoplastik.

Kasus 2:

Kerusakan bagian termoplastik di bawah tekanan

Dalam polimer, proses perpindahan zat yang intensif dapat terjadi. Gas, pelarut organik, pewarna, dan juga uap air dapat berdifusi ke dalam atau melalui polimer. Namun, kelembapan yang diserap mengubah sifat polimer. Ini juga mencakup sifat mekanik polimer, misalnya modulus, yang merupakan ukuran ketahanan terhadap deformasi elastis. Kegagalan bagian termoplastik di bawah tekanan juga dapat dikaitkan dengan Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan uap air ke dalam material. Alat analisis mekanis dinamis yang dilengkapi dengan generator kelembapan dapat membantu menentukan sifat mekanis pada berbagai tingkat kelembapan. Pada gambar 2, sampel poliamida 6 (PA) diukur pada frekuensi 1 Hz dan suhu 40°C dalam mode tegangan. Kelembaban relatif ditingkatkan secara bertahap dari 0% hingga 75% dari waktu ke waktu. Kekakuan (digambarkan oleh modulus penyimpanan E') bahan diukur dalam langkah-langkah kelembaban relatif ini. Terlihat jelas bahwa kekakuan bahan berkurang dengan meningkatnya kelembaban relatif. Pada kelembaban relatif 50%, modulus penyimpanan menurun sekitar 74%.

Contoh ini menunjukkan pentingnya mengetahui sifat mekanik polimer dalam kondisi layanan di dalam mobil dan dalam iklim yang berbeda. Oleh karena itu, sangat penting untuk menggunakan bahan termoplastik dalam konstruksi suku cadang dan komponen otomotif yang dapat bertahan dalam kondisi tersebut. Dua contoh penyebab umum kegagalan bahan termoplastik menunjukkan bahwa teknik dan instrumen analisis termal dapat membantu menentukan penyebab kegagalan.pengukuran dengan DSC 214 Polyma dapat membantu menjawab berbagai macam pertanyaan. Dapatkan informasi lebih lanjut tentang Differential Scanning Calorimetry di sini. Analisis material dengan DMA 242 E Artemis memberikan wawasan tentang sifat visko-elastis yang bergantung pada suhu seperti kekakuan dan perilaku redaman. Pelajari lebih lanjut tentang Analisis Mekanik Dinamis di sini.