Teknik Elastomerler Nedir?

Teknik elastomerler mükemmel elastik davranışa sahiptir. Tekrar tekrar deforme olabilirler ve mekanik rahatlamadan sonra neredeyse orijinal uzunluklarına geri dönebilirler. Türüne bağlı olarak, teknik elastomerler mekanik enerjiyi etkili bir şekilde depolayabilir veya dağıtabilir, yani dönüştürebilir. Bu nedenle lastiklerde, motorlu ve raylı taşıtlardaki TitreşimMekanik bir salınım sürecine titreşim denir. Titreşim, bir denge noktası etrafında salınımların meydana geldiği mekanik bir olgudur. Birçok durumda titreşim istenmeyen bir durumdur, enerjiyi boşa harcar ve istenmeyen sesler yaratır. Örneğin, motorların, elektrik motorlarının veya çalışan herhangi bir mekanik cihazın titreşim hareketleri tipik olarak istenmeyen hareketlerdir. Bu tür titreşimlere dönen parçalardaki dengesizlikler, eşit olmayan sürtünme veya dişli dişlerinin birbirine geçmesi neden olabilir. Dikkatli tasarımlar genellikle istenmeyen titreşimleri en aza indirir.titreşim emicilerde, konveyör bantlarında, contalarda, hortumlarda vb. birçok TitreşimMekanik bir salınım sürecine titreşim denir. Titreşim, bir denge noktası etrafında salınımların meydana geldiği mekanik bir olgudur. Birçok durumda titreşim istenmeyen bir durumdur, enerjiyi boşa harcar ve istenmeyen sesler yaratır. Örneğin, motorların, elektrik motorlarının veya çalışan herhangi bir mekanik cihazın titreşim hareketleri tipik olarak istenmeyen hareketlerdir. Bu tür titreşimlere dönen parçalardaki dengesizlikler, eşit olmayan sürtünme veya dişli dişlerinin birbirine geçmesi neden olabilir. Dikkatli tasarımlar genellikle istenmeyen titreşimleri en aza indirir.titreşim kontrol uygulamasında kullanılırlar.

Visko-Elastik Davranış

Teknik elastomerler statik veya dinamik olarak ya da her ikisi aynı anda yüklenebilir. Statik yük durumunda, yük zaman içinde sabittir ve genellikle kendi ağırlığı ile orantılıdır. Dinamik yük ise zamanın bir fonksiyonudur ve ya harici olarak uygulanır (pasif) ya da bir tahrik tarafından tanımlanır (aktif). Dinamik yükler örneğin depremler, deniz dalgaları veya güçlü rüzgarlar gibi dış etkilerden kaynaklanır. Ayrıca large periyodik olarak hareket eden kütlelerin bir sonucu olarak çok sayıda teknik sistemde de ortaya çıkarlar. Elastomer kompozitlerin farklı sıcaklık ve frekanslardaki visko-elastik özellikleri dinamik-mekanik analiz (DMA) yoluyla belirlenir. DMA sistemleri kalite kontrol, malzeme, ürün piyasaya sürme ve malzeme geliştirme için tasarlanmıştır. Statik-dinamik yükler için, önce statik yükler ayarlanır ve ardından her statik yük için dinamik yük değiştirilir. Böylece numune, sabit frekanslı ve sabit genlikli sinüzoidal olarak değişen bir mekanik yüke maruz bırakılır.

DMA GABO Eplexor^® - 2 Bağımsız Sürücü

DMA GABO Eplexor^® sistemlerinin ana özelliği statik ve dinamik yüklerin bağımsız olarak oluşturulması/ayarlanmasıdır. Statik ön yük bir servo motor tarafından oluşturulur ve kuvvet transdüseri ve numune tutucu aracılığıyla numuneye verilir. Dinamik yük ise bir elektrodinamik osilatör tarafından üretilir ve yine numuneye aktarılır. İki bağımsız sürücü kullanmak daha fazla teknik çaba gerektirse de, kullanımda önemli ölçüde daha yüksek esneklik sağlar.

Statik ve Dinamik Yük

Kesme deneylerinin aksine, çekme, basma ve eğilme yükü deneylerinde statik ön yükün dinamik yükten daha yüksek olması kesinlikle zorunludur. Bu kısıtlama, dinamik yük genliğinin statik yük bileşenini aşması durumunda bir çekme numunesinin alternatif çekme yükleri altında burkulabileceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Değişken basınç yükleri, numune ile numune tutucu arasında geçici bir temas kaybına neden olur. Bu durumda artefaktlardan arındırılmış doğru test mümkün değildir.

"Alternatif Yüke İzin Verme"

Kauçuk konveyör bantları, tahrik bantları veya kauçuk-metal rulmanlar gibi bazı uygulamalarda, burkulma veya kalkma diğer teknik önlemlerle engelleniyorsa, statik ön yükün gerçek dinamik yükten daha yüksek olması gerektiği şeklindeki yukarıdaki kuraldan sapmalar meydana gelebilir. "Alternatif Yüke İzin Ver" parametresi aracılığıyla, dinamik genliğin smallstatik yükten daha büyük olması gerektiği kısıtlaması gerekirse kaldırılır. Bu modda, ilgili uygulamanın yük durumunu tam olarak simüle etmek de mümkündür (bkz. Şekil 1). Bu tür yük koşulları için genellikle kısa ve kalın numuneler önerilir, çünkü bunlar uzun ve ince numuneler gibi "şişme" eğilimi göstermezler.

Karbon Siyahı Dolgulu SBR Vulkanizatların Payne Etkisi

Şekil 2, karbon siyahı dolgulu bir SBR numunesi için çekme gerilimi altında dinamik yük taraması örneğini göstermektedir. Ölçüm oda sıcaklığında ve 10 Hz frekansta gerçekleştirilmiştir. İlk testte dinamik deformasyon genliği kademeli olarak %0,05'ten %10'a çıkarılmıştır (mavi eğri); ikinci testte bu işlem tersine gerçekleştirilmiş ve dinamik genlik kademeli olarak %10'dan başlangıçtaki %0,05'lik genliğe geri indirilmiştir (kırmızı eğri). Burada statik bir ön gerilme uygulanmamıştır. Elastisite modülü |E*| artan deformasyon genliği ile azalmaktadır (Şekil 2, mavi eğri). Depolama modülünün dolgulu elastomerler için deformasyon genliğine bağımlılığı Payne etkisi olarak da bilinir.

Mullins Etkisi

Azalan deformasyon genliği ile (şekil 2, kırmızı eğri), |E*| artar, ancak "bakir" eğrinin eğimine (mavi eğri) ulaşmaz. Gerilim yumuşamasının bu etkisi Mullins etkisi olarak bilinir. Polimer matrisindeki geri dönüşümlü ve geri dönüşümsüz değişiklikler, çapraz bağlanma yapısı ve yük sırasında dolgu ağı bu davranıştan sorumludur. Bazı nedenler arasında adsorbe edilmiş zincir bölümlerinin dolgu yüzeyinden desorpsiyonu, çapraz bağlanma noktalarının kırılması ve/veya mekanik stresin etkisi altında dolgu aglomerasyonunun çökmesi yer alır.

Özet

DMA GABO'nun esnekliği Eplexor^® bağımsız sürücüleri sayesinde, yukarıdaki dinamik deformasyon değişimi örneğinde gösterildiği gibi, laboratuvar ortamındaki pratik uygulamalardan çok çeşitli test koşullarının gerçekleştirilmesine olanak tanır. DMA GABO Eplexor^® hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz!