ما هو Density؟
تحديد الكثافة هو القياس الذي يتم فيه تحديد نسبة كتلة العينة إلى حجمها عن طريق طرق الغمر (أرخميدس) أو مقياس البيكنومتر أو التعويم (أنبوب التدرج).
الغرض من Density
والغرض من ذلك هو إجراء التحقق من الهوية والتحكم في معدل التعبئة وتقييم المسامية من خلال تحديد كثافة المادة.
على أي منتجات يُطبَّق Density؟
- الأجزاء البلاستيكية والمطاطية
- مركبات مع إضافات حشو
- الطلاء والطلاء (ISO 2811)
- العينات المعدنية والسيراميك
في أي قطاعات يُستخدم Density؟
المواصفات المتعلقة بـ Density
- ISO 1183-1
- ISO 1183-2
- ASTM D792
- ISO 2811-1
شروط Density
- طريقة
- الغمر (A)، مقياس البيكنومتر (B)، أو أنبوب متدرج الكثافة
- درجة حرارة
- محددة في المعيار؛ عادة 23 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية
- سائل الغمر
- الماء المقطر أو السائل الذي لا يتفاعل مع العينة
- عدد العينات
- محددة في المعيار؛ يتم إعطاء المتوسط والتوزيع
جهاز Density
- ميزان تحليلي ولوحة غمر
- مجموعة بيكنوميتر
- أنبوب التدرج الكثافة
- حمام يمكن التحكم بدرجة حرارته
متطلبات العينة لـ Density
- يجب ألا تكون هناك فقاعات هواء على سطح العينة.
- إذا كانت العينة مسامية، ينبغي اختيار الطريقة وفقا لذلك
- يجب أن تكون درجة حرارة العينة مستقرة
- يجب ألا تنتفخ العينة في سائل الغمر
مدة Density
عادة 1 يوم.
إجراء Density
- 1يتم تكييف العينة ووزنها في الهواء.
- 2يتم وزنه (أو قياسه باستخدام مقياس البيكنومتر) في سائل الغمر.
- 3يتم تسجيل درجة حرارة السائل وكثافته.
- 4يتم حساب الكثافة.
- 5تم التكرار والمتوسط لعدد محدد من العينات.
معايير قبول Density
معيار القبول هو نطاق الكثافة الوارد في معيار المادة.
تقييم النتائج
تعطي طريقة الغمر نتائج غير صحيحة في العينات ذات المسام المفتوحة؛ إذا كانت المسامية موجودة، فيجب تقييم اختيار الطريقة ومتطلبات طلاء العينة وفقًا للمعيار.
تقرير Density
- المعيار والطريقة المطبقة
- درجة الحرارة والغمر السائل
- وزن القيم
- الكثافة المحسوبة والتوزيع
- التقييم وفقًا لمعايير المواد
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- معايير المنتج المادي
اختبارات البلاستيك — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Density؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات البلاستيك السلوك الميكانيكي والحراري وسلوك الاحتراق لمادة بوليمرية. على عكس المعادن، فإن البلاستيك لَزِج مرن: يعتمد سلوكه على سرعة التحميل ودرجة الحرارة والرطوبة. لذلك تعطي المادة نفسها نتائج مختلفة في ظروف مختلفة، وتُعد ظروف الاختبار جزءًا لا ينفصل عن النتيجة.
النتيجة العملية للُّزوجة المرنة هي كالتالي: يستمر الجزء البلاستيكي في التشوه بمرور الوقت تحت حمل ثابت (الزحف)، وينخفض الإجهاد الذي يتحمله عند تشوه ثابت بمرور الوقت (استرخاء الإجهاد). يرتخي وصل ملولب، ويفقد مشبك قوة شده، ويترهل رف بمرور الوقت. لا يُظهر اختبار الشد القصير المدى هذا السلوك؛ بل يلزم اختبار طويل المدى أو نموذج متسارع.
السلوك الحراري هو المحور الرئيسي الثاني. يشير معدل تدفق الانصهار إلى قابلية تشكيل المادة واتساق الدفعات؛ وتعطي درجة حرارة الانحراف الحراري ونقطة تليّن فيكات حدًا تقريبيًا لدرجة حرارة الخدمة. أما التحليل الحراري (DSC وTGA وDMA) فيكشف هوية المادة: درجة حرارة الانتقال الزجاجي، وسلوك الانصهار، والتبلور، ونسبة الحشو، ودرجة حرارة التحلل.
سلوك الاحتراق هو المحور الثالث ويرتبط مباشرة بمعايير المنتج. تُكتب فئة UL 94 ومؤشر الأكسجين الحدّي في نشرة بيانات المادة؛ ويُطلب صنف معين لغلاف جهاز كهربائي، بينما يُطبَّق نظام تصنيف مختلف على منتج إنشائي.
التقادم هو الجزء الأكثر تخطيًا في هذا المجال. تتحلل البلاستيك تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية والحرارة والرطوبة والأكسجين: يتغير اللون، ويتشقق السطح، وتنخفض مقاومة الصدم. بالنسبة لجزء مخصص للاستخدام الخارجي، فإن المهم ليس قيمه في اليوم الأول بل قيمه بعد التقادم. تعمل أجهزة القوس الزينوني والأشعة فوق البنفسجية الفلورية على تسريع هذا التحلل وإتاحة المقارنة.
تُكتب نتيجة هذه الفئة عادةً في نشرة بيانات المادة، وتشير معايير المنتج إلى تلك النشرة. لكن قد يكون هناك فرق بين قيمة النشرة وسلوك الجزء الفعلي: فالتوجه الناتج أثناء القولبة، وخطوط اللحام، والإجهادات الداخلية تجعل الجزء يتصرف بشكل مختلف عن العينة.
أضاف استخدام المحتوى المعاد تدويره سؤالًا جديدًا إلى هذا المجال. تتفاوت الراتنجات المعاد تدويرها من دفعة إلى أخرى؛ وقد تتغير الخصائص الميكانيكية واللون وسلوك الاحتراق بين الدفعات. لذلك فإن فحص المواد الواردة ليس خيارًا بل ضرورة للمصنّع الذي يستخدم مواد معاد تدويرها.
مجموعات الطرق في هذا المجال
ميكانيكي
الشد، والضغط، والانحناء، وصدمة تشاربي وإيزود، والصلادة (شور)، والزحف، والتشقق الإجهادي البيئي.
حراري
مؤشر تدفق الانصهار (MFI)، درجة حرارة الانحراف الحراري (HDT)، درجة حرارة تليّن فيكات، التمدد الحراري الخطي.
التحليل الحراري
درجات حرارة الانتقال والتبلور بواسطة DSC، والتركيب والتحلل بواسطة TGA، والسلوك الميكانيكي الديناميكي بواسطة DMA.
الاحتراق
تصنيف UL 94، مؤشر الأكسجين الحدّي (LOI)، اختبارات السلك المتوهج ولهب الإبرة.
شيخوخة
التقادم المتسارع بالقوس الزينوني والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، التقادم بالهواء الساخن، الرطوبة والتكاثف.
فيزيائي
الكثافة، امتصاص الماء، محتوى الرماد، نفاذية الغاز وبخار الماء في الأغشية والصفائح.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تفسير نتيجة اختبار بلاستيك دون تحديد سرعة الاختبار ودرجة حرارته؛ فالسلوك اللَّزِج المرن يعتمد على هذين المعلمين.
- لا تنتقل نتيجة العينة مباشرة إلى الجزء الفعلي؛ فالتوجه الناتج عن القولبة وخطوط اللحام عاملان حاسمان.
- قيم HDT وفيكات ليست درجات حرارة خدمة؛ بل هي إشارة تقريبية إلى حد أعلى ولا تسري تحت الحمل.
- تعتمد فئة UL 94 على السماكة؛ ويتطلب سُمك جدار مختلف إعادة التحقق.
- بالنسبة للبوليمرات الماصة للرطوبة (مثل البولي أميد)، تكون النتائج مضللة ما لم تُجرَ عملية تكييف.
- نتائج ASTM D638 وISO 527 ليست متكافئة بشكل مباشر؛ تختلف هندسة العينة وتعريفات المعدل.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- اختيار المواد واعتماد الموردين
- تلبية متطلبات القابلية للاشتعال والمتطلبات الحرارية في معيار المنتج
- التحقق من استخدام المحتوى المعاد تدويره ومراقبة الدفعات
- التحكم في عملية القولبة واتساق الدفعات
- إثبات مقاومة التقادم للاستخدام الخارجي
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Density
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Density؟
تم تنفيذ Density في النطاق ISO 1183-1, ISO 1183-2, ASTM D792 و ISO 2811-1. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Density؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على الأجزاء البلاستيكية والمطاطية, مركبات مع إضافات حشو, الطلاء والطلاء (ISO 2811) و العينات المعدنية والسيراميك. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Density؟
المعلمات المحددة هي: طريقة — الغمر (A)، مقياس البيكنومتر (B)، أو أنبوب متدرج الكثافة, درجة حرارة — محددة في المعيار؛ عادة 23 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية و سائل الغمر — الماء المقطر أو السائل الذي لا يتفاعل مع العينة. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Density؟
يجب ألا تكون هناك فقاعات هواء على سطح العينة., إذا كانت العينة مسامية، ينبغي اختيار الطريقة وفقا لذلك و يجب أن تكون درجة حرارة العينة مستقرة. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Density؟
عادة 1 يوم. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Density التي يطلق عليها "مناسبة"؟
معيار القبول هو نطاق الكثافة الوارد في معيار المادة.