سلام! به عنوان تامین کننده سختی سنج های برینل، اغلب از من سوالاتی در مورد اینکه این ماشین های خوب می توانند و چه کاری نمی توانند انجام دهند، پرسیده می شود. یک سوال که کمی پیش می آید این است که "آیا می توان از سختی سنج برینل برای مواد کامپوزیت استفاده کرد؟" خوب، بیایید به این موضوع بپردازیم و بفهمیم.
اول از همه، اجازه دهید به سرعت به چیستی سختی سنج برینل بپردازیم. سختی سنج برینل با فشار دادن یک فرورفتگی سخت و کروی به سطح یک ماده با بار مشخص برای مدت زمان معینی کار می کند. پس از آن، قطر فرورفتگی باقی مانده بر روی مواد اندازه گیری می شود. بر اساس این اندازه گیری و بار اعمال شده، عدد سختی برینل (BHN) محاسبه می شود. این یک راه کاملاً ساده برای فهمیدن میزان سختی یک ماده است.
در حال حاضر، مواد کامپوزیت یک بازی توپ کاملا متفاوت است. کامپوزیت ها از دو یا چند ماده مجزا تشکیل شده اند که برای ایجاد یک ماده جدید با خواص بهبود یافته ترکیب می شوند. اینها می توانند شامل مواردی مانند فیبر کربن - پلیمرهای تقویت شده، فایبرگلاس و کامپوزیت های چوب - پلاستیک باشند. نکته کلیدی در مورد کامپوزیت ها این است که ساختار ناهمگنی دارند. این بدان معناست که آنها در تمام طول مسیر یکسان نیستند. آنها فازها و اجزای مختلفی دارند که با هم مخلوط شده اند.
بنابراین، آیا می توانیم از سختی سنج برینل روی این مواد کامپوزیتی استفاده کنیم؟ خوب، این یک مقدار ترکیبی است.
مزایای استفاده از سختی سنج برینل برای کامپوزیت ها
یکی از خوبی های استفاده از سختی سنج برینل در کامپوزیت ها این است که به شما یک ایده کلی از مقاومت ماده در برابر فرورفتگی می دهد. اگر روی پروژه ای کار می کنید که باید بدانید یک کامپوزیت چقدر می تواند در برابر نیروی موضعی مقاومت کند، تست برینل می تواند اطلاعات مفیدی را ارائه دهد.
همچنین، آزمون نسبتا ساده است. شما به یک دسته کامل تجهیزات فانتزی یا یک راه اندازی فوق العاده پیچیده نیاز ندارید. تا زمانی که یک سختی سنج مناسب برینل مانند ما داشته باشیدصفحه نمایش لمسی خودکار برجک دیجیتال سختی سنج برینل، می توانید کار را انجام دهید. کار با آن آسان است و صفحه نمایش دیجیتال خواندن و ثبت نتایج را آسان می کند.
محدودیت های استفاده از سختی سنج برینل برای کامپوزیت ها
با این حال، محدودیت های قابل توجهی وجود دارد. به یاد دارید که چگونه گفتم کامپوزیت ها ساختار ناهمگنی دارند؟ خوب، این می تواند مشکلات بزرگی را در هنگام استفاده از سختی سنج برینل ایجاد کند.
فرورفتگی تستر برینل به مواد فشار میآورد و در کامپوزیت ممکن است همزمان با اجزای مختلفی روبرو شود. به عنوان مثال، در یک پلیمر تقویت شده با الیاف کربن، فرورفتگی می تواند بر روی الیاف کربن و ماتریس پلیمری فشار وارد کند. از آنجایی که این دو ماده دارای خواص بسیار متفاوتی هستند، فرورفتگی حاصل ممکن است به درستی نشان دهنده سختی کلی کامپوزیت نباشد. الیاف ممکن است بیشتر از ماتریس در برابر فرورفتگی مقاومت کنند که منجر به یک عدد سختی برینل ناسازگار و بالقوه گمراه کننده می شود.
مسئله دیگر این است که کامپوزیت ها می توانند ناهمسانگرد باشند، به این معنی که خواص آنها می تواند بسته به جهت متفاوت باشد. تست برینل تنها یک مقدار سختی را به شما می دهد و ممکن است این تفاوت های جهتی را در نظر نگیرد. بنابراین، اگر از کامپوزیت به گونهای استفاده میکنید که از خواص جهت آن بهره میبرد، عدد سختی برینل ممکن است چندان مفید نباشد.
عواملی که باید در نظر گرفته شوند
اگر همچنان می خواهید از سختی سنج برینل برای کامپوزیت ها استفاده کنید، چند نکته وجود دارد که باید در نظر داشته باشید.
انتخاب بارگذاری: بار اعمال شده در طول آزمایش بسیار مهم است. شما باید باری را انتخاب کنید که برای مواد کامپوزیت مناسب باشد. اگر بار بیش از حد زیاد باشد، می تواند باعث آسیب بیش از حد به کامپوزیت شود، مانند لایه برداری (جایی که لایه های کامپوزیت شروع به جدا شدن می کنند). از طرف دیگر، اگر بار خیلی کم باشد، ممکن است فرورفتگی برای اندازهگیری دقیق خیلی کوچک باشد.
آماده سازی سطح: سطح کامپوزیت باید به درستی آماده شود. هر گونه ناهمواری یا بی نظمی روی سطح می تواند بر دقت آزمایش تأثیر بگذارد. ممکن است لازم باشد قبل از انجام آزمایش سطح را سمباده یا صیقل بزنید تا صاف شود.
جایگزین های آزمایش برینل برای کامپوزیت ها
به دلیل محدودیتهای آزمایش برینل برای کامپوزیتها، روشهای آزمایش دیگری نیز وجود دارد که ممکن است مناسبتر باشند.
تست میکرو تورفتگی: این روش از یک تورفتگی بسیار کوچکتر از تستر برینل استفاده می کند. می توان از آن برای اندازه گیری سختی اجزای جداگانه در کامپوزیت استفاده کرد که می تواند درک دقیق تری از خواص مواد به شما بدهد.
تست خمشی: این آزمایش توانایی کامپوزیت را در خم شدن تحت بار اندازه گیری می کند. این می تواند اطلاعاتی در مورد سختی و استحکام کامپوزیت ارائه دهد که اغلب ویژگی های مربوط به کامپوزیت ها نسبت به سختی ساده است.
در نتیجه، در حالی که سختی سنج برینل را می توان برای مواد کامپوزیت استفاده کرد، محدودیت های خود را دارد. این می تواند یک ایده کلی از مقاومت کامپوزیت در برابر فرورفتگی به شما بدهد، اما به دلیل ماهیت ناهمگن و ناهمسانگرد کامپوزیت ها، نتایج ممکن است آنطور که می خواهید دقیق یا مفید نباشند.
اگر به دنبال سختی سنج برینل هستید، چه قصد دارید از آن در کامپوزیت ها یا سایر مواد استفاده کنید، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم. ماصفحه نمایش لمسی خودکار برجک دیجیتال سختی سنج برینلیک محصول برتر است که قابل اعتماد و استفاده آسان است.
اگر در مورد محصولات ما سؤالی دارید یا به اطلاعات بیشتری در مورد تست سختی نیاز دارید، در صورت تمایل با ما تماس بگیرید. ما همیشه خوشحالیم که به شما کمک کنیم و در مورد نیازهای خاص شما صحبت کنیم. خواه محقق، مهندس یا فقط فردی علاقه مند به آزمایش مواد باشید، ما می توانیم با همکاری یکدیگر بهترین راه حل را برای شما پیدا کنیم. بنابراین، از تماس گرفتن و شروع گفتگو در مورد پروژه بعدی خود دریغ نکنید.
مراجع
- Callister، WD، & Rethwisch، DG (2017). علم و مهندسی مواد: مقدمه. وایلی.
- ASTM International. (2018). روش تست استاندارد برای سختی برینل مواد فلزی. ASTM E10 - 18.