Kvalitetskontroll for plastkomposittmaterialer

Jul 10, 2017 Legg igjen en beskjed

Et plastprodukt kan utvise en rekke mekaniske egenskaper, og mens de fleste variasjoner mellom komponentene er forsettlige resultater av produksjonsprosessen, kan det være noen avvik som kan spores til en defekt i fabrikasjonen. Feil kan hende ut fra en rekke forskjellige faktorer, som for eksempel svingende varmebehandlingstemperaturer, støping av feil eller inkonsekvenser i plastmaterialets kvalitet . Løsning av problemer i varmebehandling og støping innebærer vanligvis nærkontroll av produksjonsparametere og overvåking gjennom hvert trinn i et produkts fabrikasjon.

En rekke plast harpiks

For å sikre kvaliteten på rå plastmateriale eller integriteten til plastmaterialet i et produkt, er det imidlertid behov for et bestemt sett med evaluering og plastinspeksjon metoder. Både kjemiske og fysiske egenskaper kan undersøkes for å avgjøre om et parti av rå plastharpiks eller fiber er egnet for fabrikasjon eller for å vurdere materialets nøyaktighet av et støpt plastprodukt. Selv om rå plast typisk gjennomgår en serie tester for å skjerme for å danne levedyktighet, er produksjonskvalitetskontrollen vanligvis avhengig av metoder som vurderer et produkt i henhold til dens nærhet til en bestemt konstruksjon.

 

Råmaterialeinspeksjon

 

De fleste rå plastmaterialer er kvalitetsinspisert i harpiks eller fiberform. For harpiks er hovedkriteriene viskositet, fuktighetsnivå og farge, mens kontinuerlig fiber ofte undersøkes for sin strekkfasthet. Infrarød eller atommagnetisk spektroskopi brukes vanligvis til å identifisere grunnleggende kjemiske strukturer og forurensningsnivåer. Andre standardmetoder inkluderer våt kjemisk analyse, som viser hovedsyre- eller epoksydgruppene i en plastforbindelse og væskekromatografi, som bestemmer gjennomsnittlig molekylvekt og vektfordeling mellom harpiksmolekyler.

 

Kromatografiteknikker kan være spesielt nyttige fordi molekylvekt og fordeling er store påvirkninger på et plastmateriales viskositet og mekaniske egenskaper. I polyester gir lavere molekylvekter generelt høyere viskositetsnivåer, noe som resulterer i en tregere fortykkingshastighet. Dette kan gjøre plastet vanskeligere å håndtere eller forbudt lengre å tykkere til riktig grad. Fuktighetsnivåer kan også påvirke fortykningshastigheten.

 

Ultralydinspeksjon

 

Ultralyd inspeksjon benytter høyfrekvente lydbølger for å spore interne feil i et plastmateriale. En elektrisk transduser genererer disse lydbølgene, som deretter påføres plastet gjennom et eget medium, for eksempel vann. Bølgene beveger seg gjennom materialet og deres energinivåer skifter i henhold til manglene de møter. En mottakstransduser konverterer reflekterte lydbølger i elektriske signaler som vises på en skjerm. Resultatene kan da sammenlignes med de tiltenkte designegenskapene for å identifisere eventuelle interne feil. Noen av de vanlige feilene ultralydkontrollen kan inneholde:

 

• Store hulrom

• Grupperinger av små hulrom

• hull i laminering

• Forurensninger eller andre fremmede materialer

 

Radiografisk inspeksjon

 

Radiografi innebærer å skyte en stråle av stråling gjennom en plastikkomponent, og deretter opptak og måling av strøm når den går ut gjennom den andre siden. Forskjellen mellom stråleens initialintensitet og dens intensitet etter å ha passert gjennom materialet bidrar til å bestemme interne defekter i objektet. Standardmetoder benytter røntgenstråler som deretter registreres som bilder på fotografisk film, mens gammastråler er mer effektive for tykkere materialer fordi de gir en høyere grad av penetrasjon. Defekter i plasten vises som nyanser eller flekker på filmbildet. Radiografi brukes ofte til å oppdage følgende feil:

 

• Store hulrom

• Translaminar frakturer

• Ujevn fiberfordeling

• Forurensninger eller andre fremmede materialer

• Misalignerte fibermønstre og rynker

 

Akustisk inspeksjon

 

På samme måte som ultralydsteknologi, bruker lydkonsollen til lydbølger for å finne frem til materielle feil. I stedet for å overføre reflekterte lydbølger, er akustikk imidlertid avhengig av lyd for å frigjøre elastisk stressutslipp fra områder med mikroskopisk skade. I forsterkede plastkompositter , vil en liten grad av påført spenning resultere i utslipp ved eller i nærheten av det skadede området, slik at akustisk utslippskontroll kan kartlegge defekte steder i et støpt produkt. Noen av de typiske feilene som kan oppfattes gjennom den akustiske metoden inkluderer:

 

• Mikroskopisk sprekking

• Fiberfjerning

• Tap av obligasjoner i fibermatrisen

• Fiberbrudd

• Lokal delaminering

 

Akustisk utslipp kan hentes opp av en serie svært sensitive transducere plassert på bestemte steder på materialets overflate. Når stressbølger medfører overflateforstyrrelser, registrerer transduserne en elektrisk signalutgang og lagrer dataene for analyse.