Günlük testlerde, ekipmanın kendi doğruluk parametrelerine ek olarak, numune büyüklüğü ölçümünün test sonuçları üzerindeki etkisini hiç düşündünüz mü? Bu makale, standartları ve özel durumları bir araya getirerek, bazı yaygın malzemelerin boyut ölçümü konusunda bazı öneriler sunacaktır.
1. Örneklem büyüklüğünün ölçümündeki hata test sonuçlarını ne kadar etkiler?
İlk olarak, hatanın neden olduğu göreceli hata ne kadar büyüktür? Örneğin, aynı 0,1 mm'lik hata için, 10 mm'lik bir boyutta hata %1 iken, 1 mm'lik bir boyutta hata %10'dur;
İkinci olarak, boyutun sonuç üzerindeki etkisi ne kadar? Eğilme dayanımı hesaplama formülünde, genişliğin sonuç üzerinde birinci dereceden, kalınlığın ise ikinci dereceden etkisi vardır. Göreceli hata aynı olduğunda, kalınlığın sonuç üzerindeki etkisi daha büyüktür.
Örneğin, eğilme testi numunesinin standart genişliği ve kalınlığı sırasıyla 10 mm ve 4 mm'dir ve eğilme modülü 8956 MPa'dır. Gerçek numune boyutu girildiğinde, genişlik ve kalınlık sırasıyla 9,90 mm ve 3,90 mm olur ve eğilme modülü 9741 MPa'ya yükselir; bu da yaklaşık %9'luk bir artış anlamına gelir.
2. Yaygın olarak kullanılan numune boyut ölçme ekipmanlarının performansı nedir?
Günümüzde en yaygın kullanılan boyut ölçme aletleri başlıca mikrometreler, kumpaslar, kalınlık ölçerler vb.dir.
Sıradan mikrometrelerin ölçüm aralığı genellikle 30 mm'yi geçmez, çözünürlüğü 1 μm'dir ve maksimum ölçüm hatası yaklaşık ±(2~4) μm'dir. Yüksek hassasiyetli mikrometrelerin çözünürlüğü 0,1 μm'ye ulaşabilir ve maksimum ölçüm hatası ±0,5 μm'dir.
Mikrometre, dahili sabit ölçüm kuvveti değerine sahiptir ve her ölçümde sabit temas kuvveti koşulu altında ölçüm sonucu elde edilebilir; bu da sert malzemelerin boyut ölçümü için uygundur.
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'ye kadar ölçüm aralığına ulaşabilir, ancak hata da artacaktır.
Kumpasın sıkıştırma kuvveti değeri, operatörün işlemine bağlıdır. Aynı kişinin ölçüm sonuçları genellikle sabittir, ancak farklı kişilerin ölçüm sonuçları arasında belirli bir fark olacaktır. Sert malzemelerin ve bazı büyük boyutlu yumuşak malzemelerin boyut ölçümü için uygundur.
Kalınlık ölçerlerin hareket mesafesi, doğruluğu ve çözünürlüğü genellikle mikrometrelerle benzerdir. Bu cihazlar ayrıca sabit bir basınç sağlar, ancak basınç üst kısımdaki yük değiştirilerek ayarlanabilir. Genellikle bu cihazlar yumuşak malzemelerin ölçümü için uygundur.
3. Uygun numune boyut ölçme ekipmanı nasıl seçilir?
Boyutsal ölçüm ekipmanının seçiminde en önemli nokta, temsili ve yüksek tekrarlanabilirlik sağlayan test sonuçlarının elde edilebilmesini sağlamaktır. İlk olarak dikkate almamız gereken temel parametreler aralık ve doğruluktur. 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 gereksinimleri ortaya koymuştur: ISO 16012:2015, enjeksiyon kalıplı spline'lar için, enjeksiyon kalıplı numunelerin genişliğini ve kalınlığını ölçmek için mikrometre veya mikrometre kalınlık ölçerlerin kullanılabileceğini; işlenmiş numuneler için ise kumpas ve temassız ölçüm ekipmanlarının da kullanılabileceğini belirtir. <10 mm'lik boyutsal ölçüm sonuçları için doğruluk ±0,02 mm, ≥10 mm'lik boyutsal ölçüm sonuçları için ise ±0,1 mm olmalıdır. GB/T 6342, köpük plastikler ve kauçuk için boyutsal ölçüm yöntemini belirtir. Bazı numuneler için mikrometre ve kumpas kullanımına izin verilir, ancak numunenin büyük kuvvetlere maruz kalmasını ve bunun sonucunda ölçüm sonuçlarının yanlış olmasını önlemek için mikrometre ve kumpas kullanımı kesinlikle şart koşulmuştur. Ayrıca, kalınlığı 10 mm'den az olan numuneler için standart, mikrometre kullanımını da önermektedir, ancak temas gerilimi için 100±10 Pa gibi katı şartlar getirmiştir.
GB/T 2941, kauçuk numuneleri için boyut ölçüm yöntemini belirtir. Kalınlığı 30 mm'den az olan numuneler için, standardın, probun şeklinin 2 mm ila 10 mm çapında dairesel düz bir basınç ayağı olduğunu belirttiğini belirtmekte fayda var. 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 numuneleri için genişlik ve kalınlığın ölçülmesi amacıyla mikrometre kullanılması önerilir;
B. Çentikli darbe numuneleri için, 1 μm çözünürlüğe sahip bir mikrometre veya kalınlık ölçer kullanılabilir, ancak probun altındaki yayın yarıçapı 0,10 mm'yi geçmemelidir;
C. Film numuneleri için, kalınlığı ölçmek amacıyla 1 μm'den daha iyi çözünürlüğe sahip bir kalınlık ölçer kullanılması önerilir;
D. Kauçuk çekme numuneleri için kalınlığı ölçmek amacıyla kalınlık ölçer kullanılması önerilir, ancak prob alanına ve yüke dikkat edilmelidir;
E. Daha ince köpük malzemeler için, kalınlığı ölçmek üzere özel bir kalınlık ölçer kullanılması önerilir.
5. Ekipman seçiminin yanı sıra, boyut ölçümü yapılırken başka hangi hususlar dikkate alınmalıdır?
Bazı numunelerin ölçüm pozisyonunun, numunenin gerçek boyutunu temsil ettiği dikkate alınmalıdır.
Örneğin, enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen kavisli kamalar için, kama kenarında en fazla 1°'lik bir eğim açısı olacaktır; bu nedenle maksimum ve minimum genişlik değerleri arasındaki hata 0,14 mm'ye kadar ulaşabilir.
Ayrıca, enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen numunelerde termal büzülme meydana gelir ve numunenin ortası ile kenarındaki ölçümler arasında büyük bir fark olur; bu nedenle ilgili standartlar ölçüm konumunu da belirtir. Örneğin, ISO 178, numune genişliğinin ölçüm konumunun kalınlık merkez çizgisinden ±0,5 mm, kalınlık ölçüm konumunun ise genişlik merkez çizgisinden ±3,25 mm olmasını şart koşar.
Ölçülerin doğru alınmasının yanı sıra, insan kaynaklı hatalardan kaynaklanan yanlışlıkların önlenmesine de özen gösterilmelidir.
Yayın tarihi: 25 Ekim 2024