ispitivanje proizvoda mehaničko ispitivanje nemetala mehanicke osobine nemetala.pdf · zatezne...

1

Ispitivanje proizvodaMehaničko ispitivanje nemetala

doc.dr. Samir Lemeš <[email protected]>

Ispitivanje proizvoda

Mehaničko ispitivanje nemetala

Ispitivanje polimera Ispitivanje drveta Ispitivanje papira

Mehaničko ispitivanje nemetala 2/54


Ispitivanje polimera Šta je polimer?Gdje se koristi? Primjeri

k


Kako se ispituju polimeri?


Ispitivanje polimera Polimer je tvar sastavljena od

molekula visoke relativne molekularne mase čija se struktura sastoji od višestruko


struktura sastoji od višestruko ponavljanih jedinica niske relativne molekularne mase (monomera).

Jedna molekula polimera naziva se makromolekula.


Ispitivanje polimera Podjela polimera:TermosetoviTermoplastikaGume i elastomeri


Gume i elastomeri


Ispitivanje polimera Termoplastika – topi se prilikom

zagrijavanja i obrađuje se u tečnom stanju raznim metodama: ekstrudiranjem ili brizganjem.


ekstrudiranjem ili brizganjem. Polietilen,

Polivinil hlorid (PVC), Polipropilen, Polistiren.

2


Ispitivanje polimera Polietilen – kontejneri, električni

izolatori, boce proizvedene puhanjem(PET)

PVC – oluci, prozorski okviri,


električne cijevi (tvrdi PVC) - koferi, obuća, podne obloge, crijeva za zalijevanje (plastificirani PVC)

Polistiren – dugmad i tipke za električne aparate, kućišta uređaja

Poliakril – odjeća i tekstil


Ispitivanje polimera Termoset (smole, resin) Obuhvataju epoksi i fenolne

smole i poliuretanZa razliku od termoplastike ne


Za razliku od termoplastike, ne mogu se otapati više puta i tako oblikovati

Termoplastika ima širu upotrebu od termoseta


Ispitivanje polimera Fenol – električni uređaji, kleme,

kućišta prekidača, konektori Epoksi smole – zaštitne i

dektrativne obloge kompozitni


dektrativne obloge, kompozitni materijali ojačani vlaknima

Amino smole (Urea i melamin) –adhezivi, čamci, podne obloge i dijelovi namještaja


Ispitivanje polimera Prirodna guma Sintetička (silikonska) guma je

elastomer Stiren-butadien guma – pneumatici za


g pautomobile

Neopren – izolacija na žicama i kablovima, industrijska crijeva i trake, zaptivači u automobilskoj industriji

Silikonska guma - zaptivači


Ispitivanje polimera Polimerni materijali se vezuju

kovalentnim vezama između ugljika C i vodonika H, kao i sekundarnim vezama između


sekundarnim vezama između lanaca molekula

primjer: Polietilen


Ispitivanje polimera Stepen kristalizacije utiče na

mehaničke osobine svih polimera Što je više kristalne strukture,

materijal je krući, tvrđi, gušći i manje


fleksibilan, otporniji na otapala i na toplotu

Stepen kristalizacije utiče i na optičke osobine; refkletovano svjetlo između kristalne i amorfne strukture smanjuje transparentnost

3


Ispitivanje polimera Kristalizirani polimer ima dvije

komponente: kristaliziranu i amorfnu



Ispitivanje polimera Ispitivanje polimera na zatezanje



Ispitivanje polimera Sa dijagrama se vidi da se

zatezne osobine polietilena mijenjaju u zavisnosti od brzine naprezanja


naprezanja Kod bržeg naprezanja nema

vremena da dođe do hladnog puzanja (kad se lanci molekula reorganizuju paralelno pravcu naprezanja)


Ispitivanje polimera Proizvodnja proizvoda od

polimera podrazumijeva topljenje i tok polimera

Uobičajene tehnike:


Brizganje (Injection Moulding)Ekstrudiranje (Extrusion)Puhanje (Blow Moulding)

Svi postupci podrazumijevaju tečenje i topljenje


Ispitivanje polimera Kapilarna reometrija mjeri vidljivi

viskozitet (otpor tečenju) na raznim brzinama smicanja i na raznim temperaturama


raznim temperaturama Rezultati se koriste za

određivanje parametara obrade, kontrolu kvaliteta po lotovima, mjerenje degradacije i termalne stabilnosti


Ispitivanje polimera Kapilarna

reometrija klip površine A

grijači

otopljeni

sila F

brzinav


izlazni materijal

kalup za ekstrudiranje

polimer

prečnikcilindra

d

prečnik kapilaradc

dužina kapilaraLc

4


Ispitivanje polimeraMELT FLOW INDEXER je sličan

kapilarnom reometru Radi samo na fisknoj tački i ne

dozvoljava klip


dozvoljava ocjenu materijala pod normalnim uslovima ekstrudiranja ekstrudirani materijal

alat

p

grijačiistopljeni polimer


Ispitivanje polimera Termalna analiza: Diferencijalna

skanirajuća kalorimetrija se koristi za utvrđivanje šta se dešava s polimerima pri zagrijavanju

Termalni prelazi su promjene koje se d š j li ij j


dešavaju u polimeru zagrijavanjem (npr. topljenje kristalizarnog polimera)

Posmatraju se: Temperatura termalnog prelaza Temperatura kristalizacije Temperatura topljenja


Ispitivanje polimera



Ispitivanje polimera Temperatura staklenog prelaza






Ispitivanje polimera Iznad temperature staklenog

prelaza polimeri postaju jako pokretni

Kad postignu određenu


temperaturu, imat će dovoljno energije za uređenu strukturu (kristale)

U ovom području polimeri generišu toplotu

5





Ispitivanje polimera Dinamička mehanička analiza određuje:

modul elastičnosti G' modul viskoziteta G'' koeficijent prigušenja (tan D)

kao funkcije temperature, frekvencije ili vremena


vremena Obično se prikazuje grafička zavisnost G',

G'' i tan D od temperature DMA identifikuje prelazna područja

plastike, kao što su stakleni prelaz i može se koristiti za kontrolu kvaliteta ili razvoj proizvoda

DMA ima bolju rezoluciju od DSC (Differential Scanning Calorimetry)


Ispitivanje polimera Dinamička mehanička analiza

Modul krutostiKoeficijentprigušenja


Modulviskoziteta


Ispitivanje polimera Termogravimetrijska analiza (TGA) se

vrši na uzorcima da se odrede promjene mase sa promjenom temperature

TGA se koristi kod polimera d d di t t


da se odredi temperatura degradacije, apsorbovana vlaga, nivo organiskih i anorganskih komponenti u materijalu, tačke razgradnje eksploziva i ostaci otapala





Ispitivanje polimera Visokobrzinski udarni test se koristi za

određivanje čvrstoće, krivulje sila/deformacija i ukupne apsorpcije energije udara

Kako dosta materijala ( b t l tik )


(posebno termoplastika) ima manju udarnu čvrstoću na nižim temperaturama, potrebno je simulirati stvarne uslove eksploatacije

6





Ispitivanje drvetaMehanička ispitivanja Akustična ispitivanja Elektromagnetska ispitivanja

kl


Nuklearna ispitivanja

Ispitivanja zaštitnog premaza


Ispitivanje drvetaMehanička ispitivanja: statičko savijanjeotpor bušenjuotpor prodiranju


otpor prodiranjuigle


Ispitivanje drveta Ispitivanje savijanjem



Ispitivanje drveta



Ispitivanje drvetaOtpor prodiranju igle


7


Ispitivanje drveta Akustične metode:Tajmer talasa naprezanja

(stress wave timer)Ultrazvuk


UltrazvukAkustična emisijaVibracije (uzdužne, poprečne,

torzione)


Ispitivanje drveta Tajmer talasa naprezanja

(stress wave timer) mjeri brzinu propagacije zvuka kroz drvo

Otkriva unutrašnje defekte


Otkriva unutrašnje defekteOdređuje integritet strukture

stabla


Ispitivanje drveta



Ispitivanje drveta Akustična tomografija






Ispitivanje drveta Ispitivanje

MDF pločaultrazvukom


8


Ispitivanje drveta Elektromagnetne

metode:mjerenje

sadržaja


sadržaja vlage

mikrotalasna mjerenja

termografija


Ispitivanje drveta



Ispitivanje drveta Akustična ispitivanja: Ispitivanje živog drvećaOtkrivanje defekata Izbor drveta za izradu muzičkih


Izbor drveta za izradu muzičkih instrumenata

Akustične osobine drveta: brzina zvuka, akustična impedanca, prigušenje (logaritamski dekrement )


Ispitivanje drveta Logaritamski dekrement



Ispitivanje drveta Logaritamski dekrement



Ispitivanje drveta Brzina zvuka kroz drvo sa

defektima je manja


9





Ispitivanje drveta Ispitivanje sile izvlačenja vijka iz

drveta



Ispitivanje papira Papir je složeni ortotropni,

anizotropni i higroskopan materijal

Velike varijacije


Velike varijacijeosobina: potreban veći brojuzoraka


Ispitivanje papira Masa, sadržaj

vlage Debljina Zatezna čvrstoća

Papir "pamti" vlagu – svaka promjena vlažnosti ponovo mijenja osobine


Cijepanje Higroekspanzija Hrapavost Transparentnost Boja Upijanje vode

mijenja osobine Osobine u

različitim pravcima su različite


Ispitivanje papiraMjerenje

debljine


Mjerenjezateznečvrstoćekidalicom


Ispitivanje papira Ispitivanje

na pritisak(izvijanje)


Refleksijasvjetlosti

ispitivanje proizvoda mehaničko ispitivanje nemetala mehanicke osobine nemetala.pdf · zatezne...

Documents