Giriş
Naylon bağlar, UL onaylı PA66 (Naylon 66) kullanılarak enjeksiyon kalıplama ile üretilir. İyi asit direnci, korozyon direnci, izolasyon ve mekanik özellikleri ve yaşlanma kararlılığı nedeniyle naylon bağlar elektronik ve elektrikli aletler, teller ve kablolar, lambalar ve fenerler, makine ve ekipmanlar, gemi yapımı, inşaat ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kopma mukavemeti, naylon bağların en önemli performans göstergelerinden biridir, kırılma ister uç kısımda, ister merkezde veya ters dişlerde meydana gelsin, kırılma mukavemeti, gerilme mukavemetinin nominal değerinden daha yüksek olmalıdır. Kırılma mukavemeti nominal değerden düşük olduğunda, çözümlerden biri mevcut bağı daha yüksek gerilme mukavemetine sahip başka bir ürünle değiştirmektir. Bununla birlikte, naylon bağın arızalanmasının olası nedenleri dikkate alınmalıdır, örneğin, yüksek sıcaklık ve uzun depolama süresi yaşlanmaya ve gevrekleşmeye neden olur. Ayrıca, nem kaybı mekanik özellikleri önemli ölçüde etkileyecektir. Temel bir neden her zaman orijinal malzemenin düşük maliyetli hammaddelerle değiştirilmesi veya geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanılması olabilir. Son olarak, işleme koşulları da bağların nihai kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Numune Hazırlama ve Ölçüm Koşulları
Bu uygulama notunda, kırılma nedenleri DSC yöntemi ile analiz edilmiştir; detaylar aşağıdaki gibidir: Şekil 1'de gösterildiği gibi, numune #1 OK, numune #2 stok ve numune #3 NOK (ortadan kırılmış) olmak üzere 3 naylon bağ numunesi vardır. Ölçüm koşulları tablo 1'de ayrıntılı olarak verilmiştir.
Tablo 1: DSC ölçümleri için parametreler
| Örnek | Örnek #1 Tamam | Örnek #2 Stok | Örnek #3 NOK |
|---|---|---|---|
| Örnek kütlesi [mg] | 9.48 | 9.03 | 9.04 |
| Pota | Concavus® Al krozeler, delikli kapak | ||
| Sıcaklık programı | -50°C ... 300°C | ||
| Isıtma/soğutma oranı | 20 K/dak | ||
| Atmosfer | Azot (20 ml/dak) | ||
Ölçüm Sonuçları
Üç numunenin farklılıklarını karşılaştırmak için, ısıtma eğrileri ve soğutma eğrileri sırasıyla şekil 2 ve 3'te gösterilmiştir. Numune #1, numune #2 ve numune #3 kırmızı, yeşil ve mavi renklerle gösterilmiştir.
Birinci ısıtma sonuçlarına göre,1 numaralı numunenin Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı (pik 261,9°C) PA66'nın teorik Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı aralığındadır (225°C ila 265°C). Tepe noktalarının şekilleri farklı olsa da 2. ve 3. numunelerin Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı aralıkları oldukça benzerdir. İlk ısıtma eğrisinin şekli termomekanik geçmişten (işleme koşulları ve aynı zamanda numune hazırlama gibi) etkilenir ve bu nedenle bu konu daha fazla tartışılmayacaktır.
Malzemenin doğrudan karşılaştırılması için, tüm numunelerin termal geçmişi artık tamamen aynı olduğundan,2. ısıtma eğrilerini karşılaştırmak daha iyidir. Numune #2 ve #3'ün Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime pikleri oldukça benzerdir, bu da numune #2 ve numune #3'ün bileşimlerinin büyük olasılıkla aynı olduğu anlamına gelir. 1 numaralı numune tamamen farklı Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime davranışı göstermektedir. Bu nedenle 1 numaralı numunenin farklı bir malzemeden yapılmış olması gerektiği düşünülmektedir.
Soğuma eğrileri, 1 numaralı numunenin KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme sıcaklığının (pik 225,9°C) diğer 2 numuneninkinden daha yüksek olduğunu ve 2 ve 3 numaralı numunelerin KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme sıcaklıklarının benzer olduğunu göstermektedir.
İkinci ısıtma ve soğutma sonuçları birleştirildiğinde, 1 numaralı numunenin muhtemelen PA66 olduğu varsayılabilir. Numune #2 ve #3'ün malzemesi oldukça benzerdir ve başka bir poliamid türü olabilir.
Numune #2 ve #3'ün malzemesini belirlemek için Proteus® yazılımının Identify fonksiyonu kullanılmıştır. 2'nci numunenin 2'nci ısıtma eğrisi ile PA610 arasındaki benzerlik %98,92'ye ulaşmaktadır (Şekil 4'teki yeşil eğri2'nci numunenin 2 'nci ısıtma eğrisidir ve kırmızı eğri veri tabanındaki PA610'un standart eğrisidir), bu da 2'nci ve 3'üncü numunelerin malzemesinin muhtemelen PA610 olduğunu göstermektedir.
Şekil 5, 1 numaralı numunenin2. ısıtma eğrisinin tanımlama sonucunu göstermektedir; 1 numaralı numune ile KIMW veri tabanındaki* PA66 arasındaki benzerlik neredeyse %90'dır ve bu da önceki varsayımı doğrulamaktadır.
*Polimerler üzerinde DSC ölçümleri için KIMW veritabanı, Kunststoffinstitut Lüdenscheid, Almanya ile bir işbirliği
Özet
Tanımlama sonuçlarına göre, 1 numaralı OK numunesi PA66'dan yapılmıştır, ancak 2 numaralı stok numunesi ve 3 numaralı NOK numunesi PA610'dan yapılmıştır. PA66 ve PA610'un mekanik özellikleri farklıdır ve aynı yöntemle işlenmiş olsalar bile Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime ve KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme davranışları aynı değildir; bunlardan biri aşırı ısınabilir veya bozulabilir, bu da ürünlerin performansını etkileyebilir - örneğin, kolayca kırılabilir.