Mechanische Eigenschappen van Thermoplast - een Inleiding

Besproken Onderwerpen

Achtergrond

Misvorming

Viscoelastic Kruipen

Treksterkte

Anisotropie

Schokweerstand

Achtergrond

Het moet duidelijk dat worden gemaakt de polymeren aan toegepaste ladingen die zeer verschillend aan metalen antwoorden, directe vergelijkingen van sterkte en stijfheid van beperkt gebruik maken. Bijvoorbeeld, is een groot aantal ontwerpformules afgeleid voor stralen, platen en kolommen afhankelijk van de elastische modulus als fundamentele maatregel van de reactie van het materiaal op spanning, de impliciete veronderstelling die dat het materiaal zich op een lineaire, elastische manier tot het opbrengen gedraagt is. Voor de meeste metalen, is dit waar; voor polymeren, is de stress-strain kromme zelden lineair, is er geen ware evenredige grens en het gedrag wordt zeer beïnvloed door spanningstarief en temperatuur. Omdat een polymeer zich op een manier gedraagt die schijnt om elastisch stevig en hoogst kleverig gedrag te combineren, worden zij genoemd „viscoelastic“.

Misvorming

De misvorming van polymeercomponenten aan externe spanning worden onderworpen is samengesteld uit drie elementen (zie figure1 die):

         Onmiddellijke (omkeerbare) elastische misvorming;

         Time-dependent viscoelastic misvorming;

         Time-dependent onomkeerbare plastic misvorming.

Figure1. Analyse van de spanningsreactie van een typisch polymeer als functie van spanning en tijd.

Dit time-dependent gedrag betekent dat de testmethodes zorgvuldig moeten worden bepaald en de waarden van het gegevensblad moeten zorvuldig worden gebruikt. (ISO 10350 en ISO 11403 zijn huidige internationale normen voor enige en met meerdere balies respectievelijk gegevens.)

Viscoelastic Kruipen

Viscoelastic materialenkruipen onder regelmatige spanning en ontspant onder regelmatige spanning. om een component te ontwerpen die niet meer dan, namelijk, 1% over zijn ontworpen leven zal kruipen, zal het noodzakelijk zijn om kruipenkrommen van de materiële leverancier te onderzoeken om het spanningsniveau na te gaan dat kruipen tot deze grens zal beperken.

Treksterkte

De Trek testresultaten kunnen in de inleidende selectie van materialen nuttig zijn, maar zijn slechts werkelijk van om het even welk verder die gebruik aan de ontwerper als het spanningstarief door de component in de dienst wordt ervaren aan dat gebruikt in de test gelijkaardig is. De Typische stress-strain krommen voor een aantal polymeren worden getoond in figuur 2.

Typische stress-strain buigt voor diverse types van polymeren (PMMA - Polymethylmethacrylate, PA6 - Polyamide/Nylon, ABS - Acrylonitrile het Styreen van het Butadieen, PP - Polypropyleen, Hoog HDPE - - dichtheidsPolyethyleen, LDPE - het Polyethyleen van de Lage Dichtheid).

Anisotropie

De ontwerper van een polymeercomponent moet altijd bewust zich van de anisotrope aard van deze materialen, in het bijzonder die zijn versterkt met vezels. Ten gevolge van het productieproces, neigen de groepering van polymeerkettingen en om het even welke vullers of vezels om in de richting van stroom voor te komen. Terwijl de mechanische eigenschappen in die richting zeer goed kunnen zijn, kunnen de eigenschappen recht aan de stroomrichting zeer slecht zijn en zullen bijna zeker verschillend zijn. Natuurlijk, kan dit als voordeel worden bekeken dusdanig dat door aangewezen vormontwerp, de groepering in gebieden van hoge spanning voorkomt waar het nodig is.

Schokweerstand

De Izod en Charpy effectwaarden verstrekken een nuttige aanwijzing van de hardheid van het materiaal. De Vergelijkende cijfers voor ingekerft en unnotched specimens toelaten ook dat ingekerfte effectweerstand worden beoordeeld. Het Daadwerkelijke componentengedrag kan niet van dergelijke gegevens wegens variaties in ladingspatroon en deelmeetkunde worden bepaald. Ook, kunnen de materialen een slag van effectenergie onder dat weerstaan geacht noodzakelijk om in breuk te resulteren, maar een tweede slag op dat energieniveau kan zijn genoeg om breuk te veroorzaken. De Amorfe polymeren zoals Polycarbonaat (PC) zijn vatbaar voor dit gedrag, terwijl semi-crystalline materialen zoals Polyamiden (Pa's) en Polyoxymethylene (POMs) gewoonlijk goed onder herhaalde effectladingen uitvoeren. De schokweerstand van polymeren is hoogst afhankelijke temperatuur.

 

Primaire Bron: De Dienst van de Informatie van Materialen, gaf door Justin Furness uit

 

Voor meer informatie bij de Dienst van de Informatie van Materialen te bezoeken gelieve het Instituut van Materialen.

 

Date Added: May 24, 2001

Last Update: 5. January 2012 23:13

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit