Introducere
Legăturile din nylon sunt produse prin turnare prin injecție folosind PA66 (Nylon 66) aprobat de UL. Datorită rezistenței sale bune la acizi, rezistenței la coroziune, izolației și proprietăților mecanice și stabilității la îmbătrânire, legăturile din nailon sunt utilizate pe scară largă în aparate electronice și electrice, fire și cabluri, lămpi și lanterne, mașini și echipamente, construcții navale, construcții și alte industrii.
Rezistența la rupere este unul dintre cei mai importanți indicatori de performanță ai legăturilor din nailon, indiferent dacă fractura are loc în partea finală, în centru sau în dinții inversați, rezistența la rupere trebuie să fie mai mare decât valoarea nominală a rezistenței la tracțiune. Atunci când rezistența la fractură este mai mică decât valoarea nominală, una dintre soluții este înlocuirea legăturii actuale cu un alt produs cu o rezistență mai mare la tensiune. Cu toate acestea, trebuie avute în vedere posibilele motive de defectare a legăturii din nailon, de exemplu, temperatura ridicată și timpul lung de depozitare duc la îmbătrânire și fragilizare. Dar, de asemenea, pierderea de umiditate va influența semnificativ proprietățile mecanice. O cauză fundamentală poate fi întotdeauna înlocuirea materialului original cu materii prime cu costuri reduse sau utilizarea de materiale reciclate. Nu în ultimul rând, condițiile de prelucrare au o influență importantă asupra calității finale a legăturilor.
Pregătirea probelor și condițiile de măsurare
În această notă de aplicare, cauzele ruperii au fost analizate prin metoda DSC; detaliile sunt după cum urmează: Există 3 probe de legături din nailon, care sunt proba #1 OK, proba #2 stoc și proba #3 NOK (ruptă la mijloc), după cum se arată în figura 1. Condițiile de măsurare sunt detaliate în tabelul 1.
Tabelul 1: Parametrii pentru măsurătorile DSC
| Eșantion | Proba #1 OK | Proba #2 Stoc | Proba #3 NOK |
|---|---|---|---|
| Masa probei [mg] | 9.48 | 9.03 | 9.04 |
| Creuzet | Concavus® Creuzete din Al, cu capac perforat | ||
| Program de temperatură | -50°C ... 300°C | ||
| Rata de încălzire/răcire | 20 K/min | ||
| Atmosferă | Azot (20 ml/min) | ||
Rezultatele măsurătorilor
Pentru compararea diferențelor dintre cele trei probe, curbele de încălzire și curbele de răcire sunt prezentate în figurile 2 și, respectiv, 3. Proba #1, proba #2 și proba #3 sunt prezentate în roșu, verde și albastru.
Conform rezultatelorprimei încălziri, temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire (vârf 261,9°C) a eșantionului nr. 1 se află în intervalul de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). temperatură de topire teoretică a PA66 (225°C la 265°C). Intervalele temperaturilor de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire ale probelor nr. 2 și nr. 3 sunt destul de asemănătoare, deși formele vârfurilor sunt diferite. Forma primei curbe de încălzire este influențată de istoricul termomecanic (cum ar fi condițiile de prelucrare, dar și pregătirea probei) și, prin urmare, acest aspect nu va fi discutat în continuare.
Pentru compararea directă a materialului, este mai bine să se compare adoua curbă de încălzire, deoarece istoria termică a tuturor probelor este acum exact aceeași. Vârfurile de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire ale probelor nr. 2 și nr. 3 sunt destul de similare, ceea ce înseamnă că compozițiile probelor nr. 2 și nr. 3 sunt cel mai probabil aceleași. Proba #1 prezintă un comportament de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire complet diferit. Prin urmare, se presupune că proba #1 trebuie să fie fabricată dintr-un material diferit.
Curbele de răcire arată că temperatura de CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare a probei #1 (vârf 225,9°C) este mai mare decât cea a celorlalte 2 probe, iar temperaturile de CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare ale probelor #2 și #3 sunt similare.
Combinând rezultatele celei de-adoua încălziri și răciri, se poate presupune că proba #1 este probabil PA66. Materialul probelor nr. 2 și nr. 3 este destul de similar și poate fi un alt tip de poliamidă.
Pentru a identifica materialul probelor nr. 2 și nr. 3, a fost utilizată funcția Identify a software-ului Proteus®. Similaritatea dintre a doua curbă de încălzire a probei nr. 2 și PA610 atinge 98,92% (curba verde din figura 4 este adoua curbă de încălzire a probei nr. 2, iar curba roșie este curba standard a PA610 din baza de date), ceea ce indică faptul că materialul probelor nr. 2 și 3 este probabil PA610.
Figura 5 prezintă rezultatul identificării celei de-adoua curbe de încălzire a probei nr. 1; similitudinea dintre proba nr. 1 și PA66 din baza de date KIMW* este de aproape 90%, ceea ce confirmă ipoteza anterioară.
*Baza de date KIMW pentru măsurători DSC asupra polimerilor, în colaborare cu Kunststoffinstitut Lüdenscheid, Germania
Rezumat
Conform rezultatelor identificării, eșantionul nr. 1 OK este fabricat din PA66, dar eșantionul nr. 2 stoc și eșantionul nr. 3 NOK sunt fabricate din PA610. Proprietățile mecanice ale PA66 și PA610 sunt diferite, iar comportamentul de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire și CristalizareCristalizarea este procesul fizic de întărire în timpul formării și creșterii cristalelor. În timpul acestui proces, căldura de cristalizare este eliberată.cristalizare nu este același, chiar dacă au fost prelucrate prin aceeași metodă; una dintre ele poate fi supraîncălzită sau degradată, ceea ce poate influența performanța produselor - de exemplu, se poate fractura ușor.