Ngày nay, khi các sản phẩm nhựa tràn ngập cuộc sống hàng ngày, từ các bộ phận nhẹ của ô tô đến vỏ thiết bị gia dụng, từ bao bì thực phẩm đến thiết bị y tế, độ bền của nhựa trực tiếp quyết định tuổi thọ và sự an toàn của sản phẩm. Khi hai bộ phận nhựa hoặc nhựa và kim loại chuyển động tương đối, ma sát và mài mòn xảy ra lặng lẽ. Vật liệu nào chống mài mòn hơn? Loại xử lý bề mặt nào sẽ kéo dài tuổi thọ của một phần? Chìa khóa để trả lời những câu hỏi này, được giấu trong máy thí nghiệm ma sát mài mòn nhựa.

Thứ nhất, tại sao phải đặc biệt kiểm tra ma sát và mài mòn của nhựa?

Không giống như vật liệu kim loại, hành vi ma sát và mài mòn của nhựa phức tạp hơn:

Nhạy cảm với nhiệt độ: nhiệt do ma sát tạo ra không dễ phát tán, có thể làm cho nhiệt độ bề mặt nhựa tăng lên, làm mềm, do đó thay đổi đáng kể cơ chế mòn của nó.

Chất dẻo dẻo: Nhựa là chất dẻo dẻo, tính chất cơ học của nó bị ảnh hưởng rất nhiều bởi thời gian tải và tốc độ, rất khác với biến dạng dẻo của kim loại.

Hiện tượng màng chuyển: Một số loại nhựa khi mài với kim loại, sẽ tạo thành một lớp màng chuyển nhựa mỏng trên bề mặt kim loại, điều này thay vào đó có thể thay đổi hệ số ma sát và bảo vệ chính nhựa.

Do đó, máy kiểm tra mài mòn phổ quát thường không thể mô phỏng chính xác điều kiện làm việc thực tế của nhựa, máy kiểm tra mài mòn ma sát nhựa đặc biệt ra đời, nó có thể kiểm soát chính xác các điều kiện thử nghiệm, mô phỏng các kịch bản thực tế và cung cấp dữ liệu đánh giá khoa học và đáng tin cậy.

II. Nguyên tắc cốt lõi: Máy thử hoạt động như thế nào?

Ý tưởng cốt lõi của máy kiểm tra mài mòn ma sát nhựa là mô phỏng. Nó đánh giá nhanh chóng và định lượng hiệu suất chống mài mòn của vật liệu bằng cách tái tạo các điều kiện ma sát và mài mòn mà vật liệu trải qua trong các ứng dụng thực tế trong phòng thí nghiệm có kiểm soát.

Nguyên tắc cơ bản của nó là:

Chuẩn bị mẫu thử: Xử lý nhựa được kiểm tra thành mẫu có kích thước tiêu chuẩn.

Kẹp&mài mòn: Kẹp mẫu với một bộ phận mài mòn theo cách tiếp xúc và áp suất quy định.

Áp dụng tải: Áp dụng một lực phương pháp dọc chính xác lên bề mặt tiếp xúc bằng đòn bẩy, trọng lượng hoặc hệ thống động cơ servo, mô phỏng áp suất làm việc thực tế.

Chuyển động tương đối: Động cơ lái xe tạo ra chuyển động tương đối giữa mẫu vật và bộ phận mài mòn, mô phỏng ma sát trượt hoặc lăn.

Đo lường và ghi lại: Cảm biến có độ chính xác cao theo dõi và ghi lại lực ma sát trong quá trình trong thời gian thực, thu được đường cong thay đổi của hệ số ma sát bằng công thức tính toán (hệ số ma sát=lực ma sát/tải trọng phương pháp).

Đánh giá kết quả: Sau khi kết thúc thử nghiệm, việc mất khối lượng của mẫu thử được đo bằng cân chính xác cao hoặc bằng cách sử dụng hình dạng ba chiều để đo khối lượng mòn của nó và quan sát hình dạng vi mô của bề mặt mòn.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Căn cứ vào hình thức tiếp xúc và phương thức vận động khác nhau, đã có nhiều phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn hóa, phổ biến là:

Ring Block Type: Một khối thử nghiệm nhựa hình chữ nhật được nghiền với một vòng kim loại quay dưới áp suất không đổi. Phương pháp này có diện tích tiếp xúc lớn, độ lặp lại tốt của kết quả thử nghiệm và ứng dụng cực kỳ rộng rãi.

Loại đĩa pin: Một chân hình trụ nhựa được ép vào một đĩa quay với tải trọng cố định. Cấu trúc đơn giản, dễ dàng thay thế cặp mài mòn, lý tưởng cho việc sàng lọc vật liệu và kiểm tra tương phản.

Reciprocating: chuyển động qua lại tuyến tính tần số cao giữa mẫu nhựa và các bộ phận mài mòn. Mô phỏng trạng thái làm việc thực tế của các bộ phận như xi lanh, hướng dẫn, vòng bi.

Taber Mill: Sử dụng hai bánh xe mài cụ thể, quay mẫu nhựa phẳng ở áp suất cụ thể. Chủ yếu đánh giá hiệu suất chống trầy xước và chống mài mòn của vật liệu dưới tác dụng mài mòn lỏng lẻo hoặc mài mòn cố định, thường được sử dụng để kiểm tra sàn, mặt bàn, lớp phủ, v.v.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Một thử nghiệm mang lại hai kết quả cốt lõi:

Hệ số ma sát: Nó là một số không có thứ tự đo lường tỷ lệ ma sát so với tải trọng. Đường cong càng ổn định, cho thấy quá trình ma sát càng ổn định; Giá trị càng thấp, thường có nghĩa là vật liệu càng "trơn tru", sức cản chuyển động nhỏ.

Lượng hao mòn: Thường được biểu thị bằng tổn thất khối lượng (miligam) hoặc tổn thất khối lượng (milimét khối). Đây là thước đo trực tiếp nhất về khả năng chống mài mòn của vật liệu. Trong điều kiện thử nghiệm tương tự, vật liệu có lượng mài mòn càng nhỏ, khả năng chống mài mòn càng cao.

Các kỹ sư có thể đánh giá một cách khoa học ai là người chịu mài mòn hơn bằng cách so sánh dữ liệu từ các công thức khác nhau, quy trình khác nhau hoặc các phương pháp xử lý khác nhau trong cùng một điều kiện thử nghiệm, do đó hướng dẫn nghiên cứu và phát triển vật liệu, kiểm soát chất lượng và lựa chọn sản phẩm.

V. Ngoài sàng lọc: ứng dụng sâu của máy thử nghiệm

Vai trò của máy kiểm tra ma sát và mài mòn nhựa vượt xa thứ hạng vật liệu.

Phân tích thất bại: Thông qua kính hiển vi điện tử để quan sát hình dạng bề mặt sau khi mài mòn, có thể đánh giá chính xác cơ chế mài mòn của vật liệu, cung cấp hướng để cải thiện vật liệu từ nguồn gốc.

Mô phỏng điều kiện làm việc: Máy kiểm tra tiên tiến có thể mô phỏng môi trường, chẳng hạn như thử nghiệm trong khoang nhiệt độ cao, buồng nhiệt độ thấp, chân không hoặc ngâm trong chất lỏng để đánh giá hiệu suất của vật liệu trong môi trường thực tế cụ thể.

Đánh giá chất bôi trơn: Kiểm tra hiệu quả nâng của các chất bôi trơn khác nhau đối với hiệu suất phụ của ma sát, tìm kiếm chương trình bôi trơn.