• sayfa_afişi01

Haberler

Malzeme Mekaniği Testlerinde Numunelerin Boyut Ölçümünün Anlaşılması

Günlük testlerde, ekipmanın doğruluk parametrelerine ek olarak, numune boyutu ölçümünün test sonuçları üzerindeki etkisini hiç düşündünüz mü? Bu makale, bazı yaygın malzemelerin boyut ölçümü hakkında bazı öneriler sunmak için standartları ve özel durumları bir araya getirecektir.

1.Örneklem büyüklüğünün ölçülmesindeki hata test sonuçlarını ne kadar etkiler?

Öncelikle, hatanın neden olduğu bağıl hata ne kadar büyük? Örneğin, aynı 0,1 mm hata için, 10 mm boyutunda hata %1, 1 mm boyutunda hata ise %10'dur;

İkincisi, boyutun sonuç üzerinde ne kadar etkisi var? Eğilme dayanımı hesaplama formülünde, genişlik sonuç üzerinde birinci dereceden, kalınlık ise ikinci dereceden bir etkiye sahiptir. Bağıl hata aynı olduğunda, kalınlığın sonuç üzerinde daha büyük bir etkisi vardır.
Örneğin, bükme test numunesinin standart genişliği ve kalınlığı sırasıyla 10 mm ve 4 mm olup, bükülme modülü 8956 MPa'dır. Gerçek numune boyutu girildiğinde, genişlik ve kalınlık sırasıyla 9,90 mm ve 3,90 mm olduğunda, bükülme modülü yaklaşık %9'luk bir artışla 9741 MPa'ya ulaşır.

 

2.Genel numune boyut ölçüm ekipmanlarının performansı nedir?

Günümüzde en yaygın boyut ölçüm cihazları çoğunlukla mikrometreler, kumpaslar, kalınlık ölçüm cihazları vb.'dir.

Sıradan mikrometrelerin ölçüm aralığı genellikle 30 mm'yi geçmez, çözünürlük 1 μm'dir ve maksimum gösterge hatası yaklaşık ±(2~4) μm'dir. Yüksek hassasiyetli mikrometrelerin çözünürlüğü 0,1 μm'ye ulaşabilir ve maksimum gösterge hatası ±0,5 μm'dir.

Mikrometre, sabit ölçüm kuvveti değerine sahiptir ve her ölçüm, sert malzemelerin boyut ölçümü için uygun olan sabit temas kuvveti koşulu altında ölçüm sonucunu elde edebilir.

Geleneksel bir kumpasın ölçüm aralığı genellikle 300 mm'yi geçmez, çözünürlüğü 0,01 mm'dir ve maksimum gösterge hatası yaklaşık ±0,02~0,05 mm'dir. Bazı büyük kumpaslar 1000 mm'lik bir ölçüm aralığına ulaşabilir, ancak hata da artacaktır.

Kumpasın sıkıştırma kuvveti değeri, operatörün çalışmasına bağlıdır. Aynı kişinin ölçüm sonuçları genellikle sabittir ve farklı kişilerin ölçüm sonuçları arasında belirli bir fark olacaktır. Sert malzemelerin boyut ölçümü ve bazı büyük boyutlu yumuşak malzemelerin boyut ölçümü için uygundur.

Bir kalınlık ölçüm cihazının hareketi, doğruluğu ve çözünürlüğü genellikle bir mikrometreninkine benzerdir. Bu cihazlar da sabit bir basınç sağlar, ancak basınç, üst kısımdaki yük değiştirilerek ayarlanabilir. Bu cihazlar genellikle yumuşak malzemelerin ölçümü için uygundur.

 

3.Uygun numune boyut ölçüm ekipmanı nasıl seçilir?

Boyutsal ölçüm ekipmanı seçmenin anahtarı, temsili ve yüksek oranda tekrarlanabilir test sonuçlarının elde edilmesini sağlamaktır. Dikkate almamız gereken ilk şey temel parametrelerdir: aralık ve doğruluk. Ayrıca, mikrometre ve kumpas gibi yaygın olarak kullanılan boyutsal ölçüm ekipmanları temaslı ölçüm ekipmanlarıdır. Bazı özel şekiller veya yumuşak numuneler için, prob şeklinin ve temas kuvvetinin etkisini de göz önünde bulundurmalıyız. Aslında, birçok standart boyutsal ölçüm ekipmanı için ilgili gereklilikleri ortaya koymuştur: ISO 16012:2015, enjeksiyon kalıplı spline'lar için mikrometre veya mikrometre kalınlık ölçerlerin enjeksiyon kalıplı numunelerin genişliğini ve kalınlığını ölçmek için kullanılabileceğini; işlenmiş numuneler için kumpas ve temassız ölçüm ekipmanının da kullanılabileceğini şart koşar. <10 mm'lik boyutsal ölçüm sonuçları için doğruluk ±0,02 mm aralığında olmalı ve ≥10 mm'lik boyutsal ölçüm sonuçları için doğruluk gereksinimi ±0,1 mm'dir. GB/T 6342, köpük plastikler ve kauçuk için boyutsal ölçüm yöntemini şart koşar. Bazı numuneler için mikrometre ve kumpas kullanımına izin verilir, ancak numunenin büyük kuvvetlere maruz kalmasını ve hatalı ölçüm sonuçlarına yol açmasını önlemek için mikrometre ve kumpas kullanımı sıkı bir şekilde şart koşulmuştur. Ayrıca, kalınlığı 10 mm'den az olan numuneler için standart, mikrometre kullanımını da önerir, ancak 100±10Pa olan temas gerilimi için katı gereklilikler getirir.

GB/T 2941, kauçuk numuneler için boyutsal ölçüm yöntemini belirler. Kalınlığı 30 mm'den az olan numuneler için standart, probun şeklinin 2 mm ila 10 mm çapında dairesel, düz bir basınç ayağı olduğunu belirtir. Sertliği ≥35 IRHD olan numuneler için uygulanan yük 22±5 kPa, sertliği 35 IRHD'den az olan numuneler için ise 10±2 kPa'dır.

 

4.Bazı yaygın malzemeler için hangi ölçüm ekipmanları önerilebilir?

A. Plastik çekme numunelerinde genişlik ve kalınlığı ölçmek için mikrometre kullanılması önerilir;

B. Çentikli darbe numunelerinde ölçüm için 1 μm çözünürlüğe sahip bir mikrometre veya kalınlık ölçer kullanılabilir, ancak probun alt kısmındaki arkın yarıçapı 0,10 mm'yi geçmemelidir;

C. Film numuneleri için kalınlığı ölçmek amacıyla çözünürlüğü 1μm’den daha iyi olan bir kalınlık ölçer kullanılması önerilir;

D. Kauçuk çekme numunelerinde kalınlığı ölçmek için kalınlık ölçer kullanılması önerilir, ancak prob alanına ve yüke dikkat edilmelidir;

E. Daha ince köpük malzemeler için, kalınlığı ölçmek amacıyla özel bir kalınlık ölçer kullanılması önerilir.

 

 

5. Boyut ölçümü yapılırken ekipman seçiminin yanı sıra başka hangi hususlara dikkat edilmelidir?

Bazı numunelerin ölçüm pozisyonunun numunenin gerçek boyutunu temsil ettiği düşünülmelidir.

Örneğin enjeksiyon kalıplama ile üretilen kavisli spline'larda spline tarafında en fazla 1°'lik bir taslak açısı olacağından maksimum ve minimum genişlik değerleri arasındaki hata 0,14 mm'ye kadar çıkabilmektedir.

Ayrıca, enjeksiyon kalıplı numuneler termal büzülmeye maruz kalacak ve numunenin ortası ile kenarı arasında büyük bir ölçüm farkı olacağından, ilgili standartlar ölçüm konumunu da belirleyecektir. Örneğin, ISO 178, numune genişliğinin ölçüm konumunun kalınlık merkez çizgisinden ±0,5 mm, kalınlık ölçüm konumunun ise genişlik merkez çizgisinden ±3,25 mm olmasını gerektirir.

Ölçülerin doğru bir şekilde ölçülmesine dikkat edilmesinin yanı sıra, insan girdisi hatalarından kaynaklanan hataların önlenmesine de dikkat edilmelidir.


Gönderim zamanı: 25 Ekim 2024