اختبار شد المطاط
RUBBER TENSILE TEST
تحديد قوة الشد والاستطالة عند الكسر ومعامل المطاطات بمعدات شد معايرة وتقرير قياسي.
عرض كامل للاختبار
اختبار الشد هو الاختبار الميكانيكي الأشمل لتحديد الخواص الفيزيائية للإيلاستومرات واستجابتها للحمل. تُمدّد عينة قياسية بشكل دمبل أو عظمة كلب بسرعة منتظمة بينما يُسجّل منحنى الإجهاد–الانفعال. ويُستخرج من المنحنى مقاومة الشد النهائية (UTS) والاستطالة عند القطع (EAB) ومعاملات 100% و200% و300%. يمثل معامل 100%—القوة اللازمة لتمديد العينة إلى ضعفي طولها الأصلي—مؤشراً لصلادة المركب ويرتبط بكثافة التشابك الشبكي. وقد يشير المعامل الأعلى إلى درجة فلكنة أكبر ومركب أكثر صلابة. أما الاستطالة التي تتجاوز 300% فتدل غالباً على مرونة جيدة وغياب الفلكنة المفرطة. يستخدم برنامج الشد لدى همتا بوليمر جهاز شد رقمي بسعة 5 kN. وعندما تتطلب الطريقة المتفق عليها ذلك، يمكن تخطيط الاختبار في درجات حرارة منخفضة أو مرتفعة باستخدام حجرة حرارية.
صور الاختبار
انقر أو المس للتكبيرفيديو اختبار الشد
من دون اختبار الشد
قد يظل انحراف في التركيبة أو جودة القطعة غير مكتشف حتى يصل إلى العميل.
مع اختبار الشد
في تصنيع القطع المطاطية، يمكن أن يؤدي انخفاض صغير في أداء الشد إلى فشل كامل للقطعة في الخدمة. فمن الحلقات والجوانات إلى المخمدات والقطع المطاطية الصناعية، قد تتعرض القطع لأحمال شد طوال عمرها التشغيلي.
اختبار الشد في 5 مراحل — من العينة إلى النتيجة
تحضير العينات
تؤخذ العينات من الدفعة المعنية. تُقطع خمس عينات دمبل قياسية على الأقل، وتُقاس السماكة في ثلاث نقاط قبل التهيئة المضبوطة عند 23°C.
ضبط الجهاز
يُجهز جهاز الشد الشامل بفكين مناسبين للمطاط وبطول قياس 25 mm وسرعة 500 mm/min، وتُسجّل ظروف الاختبار المحيطة.
إجراء الاختبار
تُركب كل عينة من دون شد مسبق. تُسجل القوة والاستطالة حتى القطع، ثم يتحقق موضع القطع الصالح وفق الطريقة المختارة.
استخراج منحنى الإجهاد–الانفعال
يُستخدم المنحنى المسجل لحساب مقاومة الشد والاستطالة عند القطع ومعاملات 100% و200% و300% ونسبة M300/M100 عند الحاجة.
المراجعة والتقرير
يُقارن متوسط العينات الصالحة مع المتطلب الفني المتفق عليه أو الطريقة المرجعية، ويوثق التقرير المنحنى والقيم وأساس المطابقة المتفق عليه.
استخدام نتائج اختبار الشد في تحسين الإنتاج
مراجعة حالة الفلكنة
يرتبط معامل 100% بكثافة التشابك الشبكي. وقد تدل النتيجة خارج نطاق التصميم المتفق عليه على فلكنة ناقصة أو مفرطة ويجب مراجعتها مع سجل المركب الكامل.
تقييم تشتت الحشوة
تساعد نسبة M300/M100 في مراجعة التصلب بالانفعال واتساق المركب المقوى عند مقارنة نتائج تحت ظروف مكافئة.
تحديد التباين
يمكن أن تدعم الاستطالة المنخفضة أو التباين الكبير بين العينات تحقيقاً موجهاً في التلوث أو جودة العينة أو حالة الفلكنة أو اتساق الخلط.
هيكل تقرير الاختبار
هيكل توضيحي لتقرير مركب NBR — صلادة مستهدفة 70 Shore A؛ القيم المعروضة مثال للعرض وليست ادعاءً منشوراً عن منتج.
بيانات الاختبار
نتائج القياس
← اسحب| المعامل | الرمز | القيمة | Spec | الحالة |
|---|---|---|---|---|
| مقاومة الشد | TS | 18.2 MPa | ≥ 15.0 MPa | مطابق |
| الاستطالة عند القطع | EB% | 420% | 300%–500% | مطابق |
| معامل 100% | M100 | 3.5 MPa | 2.5–4.5 MPa | مطابق |
| معامل 200% | M200 | 7.1 MPa | — | يُبلّغ عنه |
| معامل 300% | M300 | 11.8 MPa | ≥ 9.0 MPa | مطابق |
| نسبة المعاملات | M300/M100 | 3.4 | هدف 3.0–4.0 | مطابق |
| موضع القطع | — | داخل منطقة القياس | — | مطابق |
طريقة الاختبار
تُثبت عينة دمبل Die C أو Type 2 في فكّي جهاز الشد وتُمدّد بسرعة 500 mm/min حتى القطع. وتُسجل القوة والاستطالة بشكل مستمر لإنتاج منحنى الإجهاد–الانفعال.
ظروف الاختبار
درجة حرارة الاختبار: 23 ± 2°C. سرعة رأس الشد: 500 ± 50 mm/min. الرطوبة النسبية: 50 ± 10%. مسافة الفكين: 25 mm لعينة Die C.
التفاصيل الفنية
مجالات الاستخدام
الدعم الفني
جهاز شد 5 kN مع برنامج موثق لقياس القوة
اختيار فكوك مناسبة للحد من انزلاق العينة
إمكانية تحديد برنامج مضبوط الحرارة عند الحاجة
حفظ منحنى الإجهاد–الانفعال والقيم معاً
ربط التفسير الفني بالطريقة والعينة وسياق التطبيق المتفق عليه
الأسئلة الفنية الشائعة
يكون لمركب NBR المصاغ جيداً عادة مقاومة شد في مجال 15–25 MPa واستطالة 300–500%. ويمكن لـNBR المقوى بأسود الكربون أن يصل إلى نحو 28 MPa. القيم الأقل من 10 MPa تستدعي عادة مراجعة التركيبة أو ظروف الفلكنة.
يدل معامل 100% على الصلادة الأولية وحالة الفلكنة وغالباً ما يهم في مواد الإحكام. أما معامل 300% فيصف الاستجابة عند انفعال أعلى، وقد يكون أكثر صلة بالمنتجات ذات التمدد الكبير مثل المنافيخ والأغشية.
يمكن الاتفاق على برنامج مضبوط الحرارة عندما يتطلبه التطبيق الفعلي. ويجب تسجيل مجال الحرارة وتهيئة العينة والطريقة مع النتيجة.
قد ترتبط الاستطالة المنخفضة بالفلكنة المفرطة أو التعزيز الزائد أو تدهور البوليمر أو تلوث المركب. وتُفسّر النتيجة مع نوع المركب وسجل الفلكنة والاختبارات ذات الصلة.
طلب اختبار الشد
أرسل المادة وحالة العينة والمعيار المناسب والقرار الذي يجب أن يدعمه هذا الاختبار.