Pagsubok sa Katigasan ng Rockwell ng mga PEEK Polymer Composites

Ang PEEK (polyetheretherketone) ay isang high-performance composite material na gawa sa pamamagitan ng pagsasama ng PEEK resin sa mga reinforcing material tulad ng carbon fiber, glass fiber, at ceramics. Ang mga materyales ng PEEK na may mas mataas na tigas ay may mas mahusay na resistensya sa gasgas at abrasion, kaya angkop ang mga ito para sa paggawa ng mga bahagi at component na hindi tinatablan ng pagkasira na nangangailangan ng mataas na lakas na suporta. Ang mataas na tigas ng PEEK ay nagbibigay-daan dito upang mapanatili ang hugis nito na hindi nagbabago kahit na matapos makayanan ang mechanical stress at pangmatagalang paggamit, na nagbibigay-daan dito na malawakang gamitin sa mga larangan tulad ng aerospace, automotive, at pangangalagang medikal.

Para sa mga materyales na PEEK, ang katigasan ay isang mahalagang tagapagpahiwatig ng kakayahan ng materyal na labanan ang deformasyon sa ilalim ng mga panlabas na puwersa. Ang katigasan nito ay may tiyak na epekto sa kanilang pagganap at mga aplikasyon. Ang katigasan ay karaniwang sinusukat gamit ang katigasan ng Rockwell, lalo na ang iskala ng HRR, na angkop para sa mga plastik na katamtaman ang tigas. Ang pagsubok ay maginhawa at nagdudulot ng kaunting pinsala sa materyal.

Sa mga pamantayan ng Rockwell hardness testing para sa mga Peek polymer composite materials, ang R scale (HRR) at M scale (HRM) ay malawakang ginagamit, kung saan ang R scale ang mas karaniwang ginagamit.

Para sa karamihan ng mga purong materyales na Peek na walang reinforcement o mababa ang reinforcement (hal., nilalaman ng glass fiber na ≤ 30%), ang R scale ang karaniwang mas pinipili. Ito ay dahil ang R scale ay angkop para sa medyo malambot na plastik, ang katigasan ng mga purong materyales na Peek ay karaniwang mula humigit-kumulang HRR110 hanggang HRR120, na nasa loob ng saklaw ng pagsukat ng R scale—na nagbibigay-daan para sa tumpak na pagmuni-muni ng kanilang mga halaga ng katigasan. Bukod pa rito, ang datos mula sa scale na ito ay may mas malakas na unibersalidad sa industriya kapag sinusubok ang katigasan ng mga naturang materyales.

Para sa mga materyales na Peek composite na may mataas na reinforcement (hal., nilalaman ng glass fiber/carbon fiber na ≥ 30%), ang M scale ay kadalasang ginagamit dahil sa mas mataas na katigasan ng mga ito. Ang M scale ay naglalapat ng mas malaking puwersa sa pagsubok, na maaaring mabawasan ang epekto ng mga reinforcing fiber sa mga indentation at magreresulta sa mas matatag na datos ng pagsubok.

Ang Rockwell hardness testing ng PEEK polymer composites ay dapat sumunod sa mga pamantayan ng ASTM D785 o ISO 2039-2. Ang pangunahing proseso ay kinabibilangan ng paglalapat ng isang partikular na load sa pamamagitan ng isang diamond indenter at pagkalkula ng halaga ng katigasan batay sa lalim ng indentation. Sa panahon ng proseso ng pagsubok, dapat bigyang-pansin ang pagkontrol sa paghahanda ng sample at ang kapaligiran ng pagsubok upang matiyak ang katumpakan ng halaga ng resulta. Dalawang pangunahing kinakailangan ang dapat tandaan sa panahon ng pagsubok:

1. Mga Kinakailangan sa Sample: Ang kapal ay dapat na ≥ 6 mm, at ang pagkamagaspang ng ibabaw (Ra) ay dapat na ≤ 0.8 μm. Naiiwasan nito ang pagbaluktot ng datos na dulot ng hindi sapat na kapal o hindi pantay na ibabaw.

2. Kontrol sa Kapaligiran: Inirerekomenda na isagawa ang pagsusuri sa isang kapaligirang may temperaturang 23±2℃ at relatibong halumigmig na 50±5%. Ang mga pagbabago-bago ng temperatura ay maaaring makaapekto nang malaki sa mga pagbasa ng katigasan ng mga materyales na polimer tulad ng Peek.

Ang iba't ibang pamantayan ay may bahagyang magkakaibang mga probisyon para sa mga pamamaraan ng pagsubok, kaya ang mga sumusunod na batayan na dapat sundin ay dapat na malinaw na tinukoy sa mga aktwal na operasyon.

Ang katigasan ng ilang reinforced PEEK composite materials ay maaari pang lumampas sa HRC 50. Kinakailangang subukan ang kanilang mga mekanikal na katangian sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga tagapagpahiwatig tulad ng tensile strength, flexural strength, at impact strength. Ang mga standardized na pagsusuri ay dapat isagawa alinsunod sa mga internasyonal na pamantayan tulad ng ISO at ASTM upang matiyak ang katatagan ng kanilang kalidad at pagganap, pati na rin upang magarantiya ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng kanilang mga aplikasyon sa mga kaugnay na larangan.