Otomotiv Termoplastiklerinde Sık Karşılaşılan Arıza Nedenleri

Enjeksiyonla kalıplanmış termoplastik parçaların arızalanması çok çeşitli şekillerde ortaya çıkmaktadır. Genellikle selectmalzeme veya parça ve bileşenlerin üretim süreci sorunun nedenidir. Hatalı parçalar makineden çıktığında, üretim sürecini, malzemeyi veya tasarımı yeniden ayarlamak ve uzun vadeli maliyetlerden kaçınmak için arızanın altında yatan nedeni bulmak önemlidir. Termoplastik arızalarının çoğu termal analiz cihazlarıyla analiz edilebilir. Termoplastiklerde sık görülen iki arızayı selected ve termal analizin arızanın nedenini belirlemeye nasıl yardımcı olabileceğini gösteriyoruz.

Vaka 1:

Düşük sıcaklıklarda telsiz kapağının kırılması

Bir otomobilin gösterge panelinde yer alan bir radyo kapağı bilinmeyen bir nedenle kırılmıştır. İşlenen malzemenin başka maddelerle kirlenmiş olabileceği veya kırılan parçayı üretmek için yanlış bir polimer bileşiminin kullanıldığı varsayılabilir. Bu nedenle, ilk adımda, arızanın nedenini bulmak için NETZSCH DSC 214 Polyma ile ölçümler yapılmıştır. Bu yöntem, nispeten az bir çabayla malzemenin özellikleri hakkında birçok fikir verdiği için özellikle arıza nedeninin ilk değerlendirmesi için uygundur. Hem iyi bir parçadan hem de kötü parçadan alınan bir numune, N2 atmosferinde 10 K / dak ısıtma hızında bir sıcaklık programına tabi tutuldu. Şekil 1 ölçüm sonuçlarını göstermektedir. Ortam sıcaklığının üzerinde iki numune de aynı davranışı göstermektedir. Camsı geçiş sıcaklıkları veErime 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 tepe noktaları aynı sıcaklıkta meydana gelmektedir. Bununla birlikte, iyi numunede yaklaşık - 58°C'de zayıf numunede bulunmayan ikinci bir camsı geçiş vardır. İyi numunenin ikinci Cam Geçiş SıcaklığıCamsı geçiş, inorganik camlar, amorf metaller, polimerler, farmasötikler ve gıda bileşenleri gibi amorf ve yarı kristal malzemelerin en önemli özelliklerinden biridir ve malzemelerin mekanik özelliklerinin sert ve kırılganlıktan daha yumuşak, deforme olabilir veya kauçuksu hale dönüştüğü sıcaklık bölgesini tanımlar.cam geçişi, daha iyi soğuk esneklik ve darbe dayanımı sağlayan elastomerik bir bileşene kadar izlenebilir. Kötü parçanın numunesinde bu bileşenin olmaması nedeniyle, radyo kapağı sahip olması gereken soğuk esnekliğe sahip değildi ve sonuç olarak düşük sıcaklıklarda kırıldı.

Bu örnek, termoplastik parçaların arıza analizinde diferansiyel taramalı kalorimetrinin birçok uygulamasından biridir.

Vaka 2:

Termoplastik bir parçanın gerilim altında kırılması

Polimerlerde yoğun madde transferi süreçleri meydana gelebilir. Gazlar, organik çözücüler, renklendiriciler ve ayrıca nem polimerlerin içine veya içinden difüze olabilir. Bununla birlikte, emilen nem polimerlerin özelliklerini değiştirir. Bu aynı zamanda bir polimerin mekanik özelliklerini, örneğin elastik deformasyona karşı direncin bir ölçüsü olan modülü de içerir. Termoplastik bir parçanın StresStres, iyi tanımlanmış bir kesite sahip bir numune üzerine uygulanan kuvvet seviyesi olarak tanımlanır. (Stres = kuvvet/alan). Dairesel veya dikdörtgen kesitli numuneler sıkıştırılabilir veya gerilebilir. Kauçuk gibi elastik malzemeler orijinal uzunluklarının 5 ila 10 katına kadar gerilebilir.stres altında arızalanması, malzemeye nem alımıyla da ilgili olabilir. Nem jeneratörü ile donatılmış bir dinamik mekanik analiz cihazı, farklı nem seviyelerinde mekanik özelliklerin belirlenmesine yardımcı olabilir. Şekil 2'de, bir poliamid 6 (PA) numunesi 1 Hz frekansta ve 40°C sıcaklıkta gerilim modunda ölçülmüştür. Bağıl nem zaman içinde kademeli olarak %0'dan %75'e çıkarılmıştır. Malzemenin sertliği (depolama modülü E' ile tanımlanır) bu bağıl nem adımlarında ölçülmüştür. Bağıl nemin artmasıyla malzemenin sertliğinin azaldığı açıkça görülmektedir. 50 bağıl nemde, depolama modülü yaklaşık %74 oranında azalmıştır.

Bu örnek, bir polimerin bir otomobilde ve farklı iklimlerde servis koşulları altında mekanik özelliklerinin bilinmesinin önemini göstermektedir. Buna göre, otomotiv parçalarının ve bileşenlerinin yapımında koşullara dayanabilecek termoplastik malzemelerin kullanılması hayati önem taşımaktadır. Termoplastik malzemelerin yaygın arıza nedenlerine ilişkin iki örnek, termal analiz tekniklerinin ve cihazlarının arıza nedenlerinin belirlenmesine yardımcı olabileceğini göstermektedir. dSC 214 ile ölçüm Polyma çok çeşitli soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.Diferansiyel Tarama Kalorimetrisi hakkında daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz. Malzemelerin DMA 242 E Artemis ile analizi, sertlik ve sönümleme davranışı gibi sıcaklığa bağlı visko-elastik özellikler hakkında bilgi sağlar. Dinamik Mekanik Analiz hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.