ترک برداشتن در مواد پلاستیکی

در ادامه بحث طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک و بررسی خواص مواد پلاستیکی به بحث ترک برداشتن در مواد پلاستیکی پرداخته می شود.

در بسیاری از پلیمرها، آغاز ترک معمولاً با تشکیل ترک‌های سطحی همراه است. ترک‌ها به‌صورت نقص‌های صفحه‌ای شبیه ترک ظاهر می‌شوند؛ با این حال، آن‌ها شامل یک شبکه متقاطع از حفره‌ها در میان الیاف پلیمری کشیده شده هستند که صفحات ترک را پل می‌زنند. ترک‌خوردگی یا تسلیم ترک یک فرآیند حفره‌ای است که با افزایش حجم همراه است، همان‌طور که در شکل 2 نشان داده شده است.

ترک ها با تشکیل ریز حفره تحت اثر یک تنش کششی شروع می شوند. پس از شروع، اندازه این حفره‌ها افزایش می‌یابد و در امتداد جهت تنش کششی اصلی شروع به دراز شدن می‌کنند و فیبرهایی را تشکیل می‌دهند که پل‌هایی را به طرف‌های منطقه ترک می‌زنند. در حالی که ظاهر شیارها به خودی خود باعث خرابی در شرایط بارگذاری استاتیکی نمی‌شود، فرورفتگی‌ها در نهایت می‌توانند منجر به شکست یا ترک‌های شکننده شوند و در کاربردهایی که پتانسیل بارگذاری ضربه‌ای اضافی، بارگذاری دینامیکی یا محیط های شیمیایی و تهاجمی وجود دارد، نگرانی خاصی است.

شکل 1 تنشی که در آن یک قطعه پلاستیکی در خزش، تسلیم یا پاره می شود به مدت بارگذاری خزش و دما بستگی دارد. مقادیر تسلیم خزشی و مقاومت پارگی برای پلی کربنات در دماهای مختلف نشان داده شده است

شکل 2 ریز حفره‌ها و فرورفتگی‌ها در نهایت می‌توانند منجر به ترک خوردن و شکست شکننده شوند.

هنگامی که مواد در حضور مواد شیمیایی تهاجمی تحت تنش قرار می گیرند (به ویژه تنش های کششی سطحی) مشکل خاصی برای بسیاری از مواد ایجاد می شود. ترک خوردگی و ترک خوردگی تنش محیطی (ESCC) می تواند زمانی اتفاق بیفتد که قطعات پلاستیکی (تنش های قالب گیری داخلی/باقیمانده یا تنش های تحمیل شده خارجی) در یک محیط شیمیایی، حتی زمانی که تنش ها نسبتاً کم هستند، ایجاد شود (شکل 3).

این ترکیبی از تنش و مواد شیمیایی است که منجر به ترک خوردگی و در نهایت شکست (نوعی هم افزایی منفی) می شود. حتی آب یا شوینده های ملایم می توانند تأثیر بسیار منفی بر عملکرد مکانیکی یک قطعه پلاستیکی (با برخی مواد) تحت فشار مکانیکی داشته باشند.

تنش سفید شدن:

تنش سفید شدن یک اصطلاح کلی برای توصیف پدیده هایی است که منجر به کدر شدن، مه آلود شدن یا ظاهر سفید در پلیمرهای شفاف یا نیمه شفاف می شود. سفید شدن عموماً در نتیجه تشکیل ریز حفره ناشی از لایه لایه شدن با پرکننده ها یا الیاف یا شکست موضعی در اطراف آخال ها مانند ذرات لاستیک یا سایر اصلاح کننده های ضربه است.

شکل 3 عکس شکل گیری ترک روی یک قسمت اکریلیک را نشان می دهد.

شرکت نوآوران علوم مهندسی پویا آماده ارائه خدمات طراحی و ساخت قالب های تزریق پلاستیک به صنعتگران عزیز می باشد.