آیا دستگاه سختی سنج راکول می تواند سختی مواد کامپوزیت را آزمایش کند؟ این سوالی است که از من به عنوان تامین کننده سختی سنج های Rockwell بسیار پرسیده می شود. بیایید به این موضوع بپردازیم و ببینیم چیست.
ابتدا بیایید بفهمیم که مواد کامپوزیت چیست. کامپوزیت ها از دو یا چند ماده مختلف تشکیل شده اند که برای ایجاد یک ماده جدید با خواص افزایش یافته ترکیب شده اند. آنها این روزها در همه جا هستند - در هوافضا، خودرو، و حتی تجهیزات ورزشی. شما چیزهایی مانند کامپوزیت های فیبر کربن، کامپوزیت های فایبرگلاس و موارد دیگر دارید. این مواد به دلیل سبک بودن، استحکام و مقاومت زیاد در برابر سایش و پارگی شناخته شده اند.
در حال حاضر، تست سختی راکول یک روش شناخته شده برای اندازه گیری سختی مواد است. با فشار دادن یک فرورفتگی به مواد با بار خاص و سپس اندازه گیری عمق فرورفتگی عمل می کند. سپس مقدار سختی بر اساس این عمق تعیین می شود. این بسیار ساده است و برای سالها در صنعت استفاده شده است.
بنابراین، آیا می تواند مواد کامپوزیت را آزمایش کند؟ خوب، این یک مقدار ترکیبی است. تست سختی راکول در ابتدا برای فلزات طراحی شد. فلزات ساختار نسبتاً همگنی دارند که به دست آوردن نتایج ثابت را آسان تر می کند. از طرف دیگر مواد کامپوزیتی ساختار پیچیده تری دارند. آنها از فازهای مختلفی مانند الیاف و ماتریس تشکیل شده اند و اینها می توانند مقادیر سختی متفاوتی داشته باشند.
یکی از چالش های اصلی هنگام استفاده از سختی سنج راکول روی کامپوزیت ها، ناهمگونی مواد است. اگر فرورفتگی را به سمت پایین فشار دهید، ممکن است یک بار به فیبر و بار دیگر به ماتریس برخورد کند. این می تواند منجر به نتایج متناقض شود. به عنوان مثال، الیاف در یک کامپوزیت فیبر کربن بسیار سخت تر از ماتریس رزین است. بنابراین، اگر فرورفتگی به فیبر برخورد کند، مقدار سختی بالایی دریافت خواهید کرد، اما اگر به ماتریس برخورد کند، میزان خواندن پایین‌تر خواهد بود.
مسئله دیگر این است که کامپوزیت ها می توانند ناهمسانگرد باشند، به این معنی که خواص آنها بسته به جهت متفاوت است. سختی یک کامپوزیت زمانی که به موازات الیاف اندازه گیری می شود در مقایسه با عمود بر آنها ممکن است متفاوت باشد. این می تواند بدست آوردن مقدار دقیق سختی کلی با استفاده از تستر Rockwell را دشوار کند.
با این حال، این بدان معنا نیست که استفاده از سختی سنج راکول در کامپوزیت ها غیرممکن است. در برخی موارد، همچنان می تواند اطلاعات مفیدی را ارائه دهد. برای مثال، اگر دسته‌های مختلفی از یک ماده کامپوزیتی را با هم مقایسه می‌کنید، آزمایش راکول می‌تواند ایده‌ای تقریبی از چگونگی تغییر سختی به شما بدهد. همچنین می توان از آن برای بررسی کیفیت کامپوزیت در طول فرآیند ساخت استفاده کرد.
اگر به فکر استفاده از سختی سنج راکول برای کامپوزیت ها هستید، باید چند نکته را در نظر داشته باشید. ابتدا باید مطمئن شوید که دندانه برای مواد کامپوزیت مناسب است. برخی از کامپوزیت ها ممکن است به نوع متفاوتی از دندانه برای به دست آوردن نتایج دقیق نیاز داشته باشند. دوم، ممکن است لازم باشد چندین اندازه‌گیری را در مکان‌های مختلف نمونه انجام دهید تا مقدار سختی نماینده‌تری به دست آورید.
در شرکت ما طیف وسیعی از سختی سنج های Rockwell را ارائه می دهیم که می توانند برای کاربردهای مختلف از جمله آزمایش مواد کامپوزیت تا حدی استفاده شوند. ما داریمسختی سنج اتوماتیک راکول، که برای گرفتن نتایج ثابت و دقیق عالی است. دارای ویژگی های پیشرفته ای است که می تواند به شما در مقابله با چالش های آزمایش کامپوزیت ها کمک کند.
ما هم داریمتمام اتوماتیک (تست Jominy) سختی سنج راکول در مقیاس کامل. این تستر برای رسیدگی به طیف وسیعی از مواد طراحی شده است و می توان آن را مطابق با نیازهای خاص آزمایش کامپوزیت تنظیم کرد.
و سپس وجود داردنمایشگر دیجیتال در مقیاس کامل سختی سنج راکول. این نمایشگرهای دیجیتالی واضح و آسان برای خواندن را ارائه می دهد، که وقتی می خواهید نتایج تست های سختی مرکب خود را تجزیه و تحلیل کنید، بسیار مفید است.
در نتیجه، در حالی که سختی سنج راکول در مورد آزمایش مواد کامپوزیت محدودیت‌های خود را دارد، اما همچنان می‌تواند ابزار مفیدی در شرایط خاص باشد. اگر در کار کار با کامپوزیت ها هستید و نیاز به اندازه گیری سختی آنها دارید، ارزش آن را دارد که از تستر Rockwell استفاده کنید، به خصوص با تجهیزات مناسب و تکنیک های آزمایش مناسب.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد سختی سنج های Rockwell ما هستید یا هر گونه سوالی در مورد آزمایش مواد کامپوزیت دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بهترین راه حل را برای نیازهای تست سختی خود پیدا کنید.
مراجع
- Callister، WD، & Rethwisch، DG (2018). علم و مهندسی مواد: مقدمه. وایلی.
- ASTM International. (2018). ASTM E18 - 18: روش‌های تست استاندارد برای سختی راکول و سختی سطحی راکول مواد فلزی.