09.02.2023 by Dr. Natalie Rudolph
Analisis Kegagalan Komponen Termoplastik Otomotif dengan Menggunakan DMA
Komponen termoplastik dapat mengalami kegagalan. Namun, ketika terjadi, prioritas pertama adalah untuk Identify akar penyebab kegagalan dan menghilangkannya.
Analisis kegagalan komponen termoplastik cetakan injeksi membutuhkan keahlian tingkat tinggi dalam ilmu material, metode produksi, dan instrumentasi analitik. Ada berbagai macam skenario kegagalan. Mulai dari penyalahgunaan dan kondisi servis yang tidak disengaja hingga kesalahan desain, masalah pencetakan, StresTegangan didefinisikan sebagai tingkat gaya yang diterapkan pada sampel dengan penampang yang terdefinisi dengan baik. (Tegangan = gaya/luas). Sampel yang memiliki penampang melingkar atau persegi panjang dapat dikompresi atau diregangkan. Bahan elastis seperti karet dapat diregangkan hingga 5 hingga 10 kali panjang aslinya.stres, kelebihan beban, dan degradasi selama penggunaan.
NETZSCH Instrumen analisis termal adalah alat yang ampuh untuk analisis kegagalan
Differential Scanning Calorimetry (DSC) dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti
- Apakah bahan terkontaminasi dengan bahan lain?
- Apakah spesifikasi pemasok untuk komposisi bahan sudah tepat untuk produk termoplastik saya?
- Berapa tingkat Kristalinitas / Derajat KristalinitasKristalinitas mengacu ke tingkat keteraturan struktural suatu benda padat. Dalam kristal, susunan atom atau molekulnya konsisten dan berulang-ulang. Banyak bahan seperti keramik kaca dan beberapa polimer dapat dipersiapkan sedemikian rupa untuk menghasilkan campuran daerah kristal dan amorf. kristalinitas material? Apakah ada potensi terjadinya KristalisasiKristalisasi adalah proses fisik pengerasan selama pembentukan dan pertumbuhan kristal. Selama proses ini, panas kristalisasi dilepaskan.kristalisasi setelahnya?
Analisis Termogravimetri (TGA) membantu menemukan jawaban untuk
- Apakah bahan diisi dengan jumlah pengisi, pemlastis, dan pengubah yang tepat?
- Apakah bahan tersebut stabil secara termal untuk menahan suhu layanan?
- Apakah bahan tersebut menyerap air?
Analisis Termomekanik (TMA) dapat menjawab pertanyaan seperti
- Apakah material mengubah dimensinya pada suhu operasi?
- Apakah ada tegangan sisa pada bagian yang dicetak?
Dynamic-Mechanical Analysis (DMA) juga memainkan peran penting dalam menemukan penyebab kegagalan suatu komponen. Menggunakan DMA memberikan jawaban atas pertanyaan seperti
- Apakah material memiliki sifat mekanis yang diperlukan pada suhu operasi?
- Apakah material mengalami degradasi lebih cepat dari yang diharapkan?
- Apakah material kehilangan sifat mekaniknya karena interaksi dengan cairan?
Dalam artikel ini, kami akan memberikan wawasan yang lebih dalam tentang analisis kegagalan komponen termoplastik melalui DMA.
Penyebab Umum Kegagalan Komponen Termoplastik Otomotif
Kegagalan komponen termoplastik cetakan injeksi datang dalam berbagai bentuk. Seringkali, bahan yang dipilih atau proses yang digunakan untuk membuat suku cadang dan komponen menjadi penyebab masalah. Setiap kali komponen yang rusak terjadi, penting untuk menemukan penyebab kegagalan sehingga proses produksi, bahan atau desain dapat disesuaikan kembali untuk menghindari biaya jangka panjang.
Kami menyelidiki satu kegagalan umum termoplastik dan menunjukkan, bagaimana Analisis Dinamis-Mekanis dapat membantu menentukan penyebab kegagalan:
Kerusakan Bagian Termoplastik di Bawah Tekanan
Dalam polimer, gas, pelarut organik, pewarna, dan juga uap air dapat berdifusi ke dalam atau melalui material. 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 (DMA) 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 menurun dengan meningkatnya kelembapan relatif. Pada kelembapan relatif 50%, modulus penyimpanan menurun sekitar 74%.
Contoh ini menunjukkan betapa pentingnya mengetahui sifat mekanik polimer dalam kondisi penggunaan di dalam mobil dan iklim yang berbeda. Oleh karena itu, sangat penting untuk menggunakan bahan termoplastik dalam desain suku cadang dan komponen otomotif yang berkinerja baik di bawah kondisi ini. Selain itu, contoh penyebab umum kegagalan bahan termoplastik ini menunjukkan bagaimana analisis mekanis-dinamis dapat membantu menentukan penyebab kegagalan. Menganalisis material dengan DMA 242 E Artemis memberikan wawasan tentang sifat viskoelastik yang bergantung pada suhu seperti kekakuan dan perilaku redaman.
Pelajari lebih lanjut tentang analisis kegagalan komponen plastik menggunakan Analisis Dinamis-Mekanis:
Daftarkan diri Anda untuk mengikuti webinar kami pada tanggal 16 Maret!
Jeffrey Jansen adalah seorang ahli dalam analisis kegagalan dan akan berbicara dalam wawancara dengan Dr. Natalie Rudolph tentang pekerjaannya. Dia akan menjawab pertanyaan tentang kegagalan yang paling umum, bagaimana salah satu penyebab utamanya adalah creep dan bagaimana hal itu dapat dianalisis menggunakan Dynamic Mechanical Analysis.
Sesi 1: 10 - 11 pagi CET / 5 sore CST
Sesi 2: 4 - 5 sore CET / 11 AM EDT
