上海湘杰淺談樣條對(duì)熱變形維卡軟化點(diǎn)測(cè)試精確度的影響
發(fā)布時(shí)間:2015/12/3 13:32:41 閱讀次數(shù):1201
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工業(yè)上針對(duì)塑料耐熱性的測(cè)試方法主要有三種,即熱變形溫度、維卡軟化點(diǎn)溫度和馬丁耐熱溫度,其中以熱變形溫度和維卡軟化點(diǎn)溫度最為常見(jiàn),對(duì)應(yīng)的測(cè)試儀器為熱變形維卡軟化點(diǎn)測(cè)試儀,可以滿足兩種測(cè)試要求,目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家非常多,測(cè)試原理都一樣,符合ISO-75、ASTM-D648、GB/T8802等標(biāo)準(zhǔn),但是測(cè)試精度和數(shù)據(jù)重復(fù)性參差不齊,測(cè)試精度的不確定性對(duì)于測(cè)試者不具備指導(dǎo)意義,將影響產(chǎn)品質(zhì)量和對(duì)材料研究的誤導(dǎo),這其中有很多影響因素,包括有儀器材質(zhì)高溫下的形變、油浴溫度控制、樣條制備、位移測(cè)量精度和升溫精度等等,本文將樣條的影響因素進(jìn)行分析。
一.熱變形的樣條
根據(jù)ISO和ASTM的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試樣條尺寸要求是不同的,不同尺寸或不同條件制備的樣條進(jìn)行試驗(yàn),可能得到不同的結(jié)果,要想得到可重復(fù)的數(shù)據(jù),應(yīng)該控制和記錄制備條件和試驗(yàn)的可變因素。ISO-75(和國(guó)標(biāo)一致)中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)樣條尺寸是80×10×4mm,分為平放和側(cè)立兩種測(cè)試方法,通常采用平放的方法,支撐跨距為64 mm,制樣多采用注塑機(jī)模塑成型,也有用啞鈴樣條切去兩邊制成,該樣條具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)試樣的熱膨脹對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響較小;
2)斜角不會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果,不會(huì)產(chǎn)生側(cè)棱為底支撐試樣導(dǎo)致結(jié)果偏差;
3)可以更嚴(yán)格的規(guī)定塑模參數(shù)和試樣尺寸。
ASTM-D648中規(guī)定樣條尺寸為127×13×(3-13)mm,采用側(cè)立方式測(cè)試,支撐跨距為100 mm,制樣采用注塑機(jī)模塑成型。
樣條的制備對(duì)于測(cè)試結(jié)果精確度的影響非常重要,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,樣條的寬度和厚度測(cè)量應(yīng)該精確到0.01 mm,每個(gè)樣條中間部分(占長(zhǎng)度的1/3)的厚度和寬度,任何地方都不能偏離平均值的2%以上。樣條應(yīng)無(wú)扭曲,其相鄰表面應(yīng)互相垂直。所有表面和棱邊均應(yīng)無(wú)劃痕、麻點(diǎn)、凹痕、氣泡和飛邊。所有切削面盡可能平滑,如果測(cè)量或觀察到樣條存在一個(gè)或多個(gè)不符合上述要求的缺陷,應(yīng)棄之不用。
對(duì)于熱變形平放的測(cè)試方法,樣條的缺陷影響更大一些,熱變形的測(cè)試壓腳為R=3.0±0.2 mm,邊緣線長(zhǎng)度應(yīng)大于樣條寬度。平放的測(cè)試方法壓腳與樣條接觸面積大,對(duì)于變形撓度精度在千分之一的要求,厚度的不均和表面的缺陷將導(dǎo)致結(jié)果的偏差。通常樣條放置時(shí)會(huì)將有注塑頂出的痕跡面置于上方。
對(duì)于樣條側(cè)立放置的測(cè)試方法,樣條的寬度精度和毛邊將影響測(cè)試結(jié)果。
二. 維卡的測(cè)試試樣
標(biāo)準(zhǔn)中要求厚度為3-6.5 mm,邊長(zhǎng)10 mm的正方形或直徑為10 mm的圓形,表面平整、平行、無(wú)飛邊。維卡樣條比較小,注塑機(jī)沒(méi)有專門的模具,通常的做法是將熱變形樣條裁剪而成,長(zhǎng)度也大于標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)于維卡的測(cè)試影響不大,維卡的測(cè)試頭是一個(gè)面積為1.000±0.015 mm2的壓針頭,測(cè)試壓針頭錐入1 mm時(shí)的溫度,所以對(duì)壓針頭錐入?yún)^(qū)域必須保證無(wú)缺陷。
樣條出現(xiàn)缺陷與注塑機(jī)的質(zhì)量、模具的精度、注塑機(jī)和模具之間的配合和制樣操作有很大關(guān)系,由于是標(biāo)準(zhǔn)樣條,通常進(jìn)口的注塑機(jī)配合模具都可以得到合格的樣條,關(guān)鍵是制備的操作過(guò)程,注塑機(jī)的溫度、填充量、填充壓力控制都會(huì)影響樣條的質(zhì)量。
在每次測(cè)試前都要對(duì)樣條尺寸進(jìn)行精確測(cè)量和觀察,達(dá)到每組盡量滿足標(biāo)準(zhǔn)并保持一致,保證測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性。