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影响热变形维卡软化点测试度的因素分析(三)

来源:北京仕家万联科技有限责任公司   2013年08月08日 15:29  

影响热变形维卡软化点测试度的因素分析(三)
                                                    ——样条的影响
        工业上针对塑料耐热性的测试方法主要有三种,即热变形温度、维卡软化点温度和马丁耐热温度,其中以热变形温度和维卡软化点温度zui为常见,对应的测试仪器为热变形维卡软化点测试仪,可以满足两种测试要求,目前国内外生产厂家非常多,测试原理都一样,符合ISO-75、ASTM-D648、GB/T8802等标准,但是测试精度和数据重复性参差不齐,测试精度的不确定性对于测试者不具备指导意义,将影响产品质量和对材料研究的误导,这其中有很多影响因素,包括有仪器材质高温下的形变、油浴温度控制、样条制备、位移测量精度和升温精度等等,本文将分别对不同的影响因素进行分析。

三、样条的影响
1.热变形的样条
        根据ISO和ASTM的标准对测试样条尺寸要求是不同的,不同尺寸或不同条件制备的样条进行试验,可能得到不同的结果,要想得到可重复的数据,应该控制和记录制备条件和试验的可变因素。ISO-75(和国标一致)中规定标准样条尺寸是80×10×4mm,分为平放和侧立两种测试方法,通常采用平放的方法,支撑跨距为64 mm,制样多采用注塑机模塑成型,也有用哑铃样条切去两边制成,该样条具有如下优点:
1)试样的热膨胀对试验结果的影响较小;
2)斜角不会影响试验结果,不会产生侧棱为底支撑试样导致结果偏差;
3)可以更严格的规定塑模参数和试样尺寸。
        ASTM-D648中规定样条尺寸为127×13×(3-13)mm,采用侧立方式测试,支撑跨距为100 mm,制样采用注塑机模塑成型。
        样条的制备对于测试结果度的影响非常重要,根据标准要求,样条的宽度和厚度测量应该到0.01 mm,每个样条中间部分(占长度的1/3)的厚度和宽度,任何地方都不能偏离平均值的2%以上。样条应无扭曲,其相邻表面应互相垂直。所有表面和棱边均应无划痕、麻点、凹痕、气泡和飞边。所有切削面尽可能平滑,如果测量或观察到样条存在一个或多个不符合上述要求的缺陷,应弃之不用。
        对于热变形平放的测试方法,样条的缺陷影响更大一些,热变形的测试压脚为R=3.0±0.2 mm,边缘线长度应大于样条宽度。平放的测试方法压脚与样条接触面积大,对于变形挠度精度在千分之一的要求,厚度的不均和表面的缺陷将导致结果的偏差。通常样条放置时会将有注塑
顶出的痕迹面置于上方。

        对于样条侧立放置的测试方法,样条的宽度精度和毛边将影响测试结果。

2. 维卡的测试试样
        标准中要求厚度为3-6.5 mm,边长10 mm的正方形或直径为10 mm的圆形,表面平整、平行、无飞边。维卡样条比较小,注塑机没有专门的模具,通常的做法是将热变形样条裁剪而成,长度也大于标准,这对于维卡的测试影响不大,维卡的测试头是一个面积为1.000±0.015 mm2的压针头,测试压针头锥入1 mm时的温度,所以对压针头锥入区域必须保证无缺陷。


        样条出现缺陷与注塑机的质量、模具的精度、注塑机和模具之间的配合和制样操作有很大关系,由于是标准样条,通常进口的注塑机配合荷兰AXXICON的模具都可以得到合格的样条,关键是制备的操作过程,注塑机的温度、填充量、填充压力控制都会影响样条的质量。

        在每次测试前都要对样条尺寸进行测量和观察,达到每组尽量满足标准并保持一致,保证测试结果的重复性。


        注:以上图片取自安田精机热变形维卡测试仪

 

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