انتخاب نوع الاستومر یا آلیاژ مناسب برای تولید قطعات صنعتی بر اساس الزامات و نیازمندی‌های کاربری نهایی انجام می‌شود. این نیازمندی‌ها شامل خواص فیزیکی، مکانیکی، شیمیایی و حرارتی است. پس از تولید کامپاند نهایی، اندازه‌گیری خواص آن برای اطمینان از تطابق با الزامات کاربری نهایی اهمیت دارد. در این مطلب، مهم‌ترین استاندارد و روش‌های آزمون کامپاندهای الاستومری بررسی شده‌اند.
در صنعت لاستیک و پلیمر، اطمینان از کیفیت و عملکرد کامپاندهای الاستومری، مستلزم ارزیابی دقیق آنها براساس مجموعه‌ای از استاندارد و روش‌های آزمون کامپاندهای الاستومری است. انتخاب صحیح نوع الاستومر و به‌کارگیری آلیاژ مناسب، تنها نخستین گام در تولید قطعات صنعتی است؛ زیرا عملکرد واقعی محصول نهایی تنها پس از آزمون و ارزیابی کامل خواص آن قابل تضمین خواهد بود.
آزمون‌های اولیه برای ارزیابی خواص پایه کامپاندهای الاستومری
این دسته از آزمون‌ها عمدتاً به بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی کامپاندهای الاستومری اختصاص دارند و بر اساس استانداردهای معتبر بین‌المللی تعریف شده‌اند:
- ویسکوزیته مونی (ASTM D1646): نشانگر رفتار کامپاند در طی فرآیند اختلاط و شکل‌دهی، شاخصی از فرایندپذیری و سیالیت ماده است.
- سختی (ASTM D2240): با استفاده از مقیاس Shore، سختی سطحی مواد الاستومری اندازه‌گیری می‌شود که برای تعیین نرمی یا سفتی نسبی کامپاند اهمیت دارد.
- مقاومت سایشی (DIN 53516): تعیین مقاومت در برابر سایش از الزامات کاربردهای مهندسی، خودرویی و صنعتی است.
- خواص کششی (ASTM D412): این آزمون استحکام کششی، مدول الاستیسیته و ازدیاد طول تا نقطه شکست را ارزیابی می‌کند.
- مقاومت پارگی (ASTM D624): سنجش توانایی کامپاند در برابر رشد ترک تحت بار مکانیکی.
- مانایی فشاری (ASTM D395): میزان تغییر شکل دائمی پس از فشار، شاخصی از پایداری هندسی کامپاند در طول زمان است.
- حجم تورم (ASTM D471): بررسی واکنش کامپاند نسبت به حلال‌ها و مواد شیمیایی از نظر جذب و تورم.
- مقاومت در برابر ازون (ASTM D1171): سنجش تمایل به ترک‌خوردگی در محیط‌های آلوده به ازون، به‌ویژه در فضای باز.
آزمون‌های حرارتی و محیطی تکمیلی
در کاربردهایی با شرایط محیطی خاص، انجام آزمون‌های زیر الزامی است:
- پایداری حرارتی (ASTM D573): بررسی تغییر خواص مکانیکی پس از قرارگیری در دمای بالا.
- مقاومت در برابر سرمای شدید (ASTM D2137): ارزیابی انعطاف‌پذیری در دماهای زیر صفر برای قطعاتی که در محیط‌های سرد به کار می‌روند.
آزمون‌های عملکردی و مکانیکی پیشرفته
در بسیاری از صنایع، تنها آزمون‌های پایه برای تأیید عملکرد کافی نیستند و باید از آزمون‌های عملکردی نیز بهره برد:
- مقاومت در برابر ضربه و فشار ناگهانی (ISO 812): توانایی ماده در جذب انرژی ناگهانی و ضربه.
- مقاومت در برابر خستگی دینامیکی (ASTM D1052): آزمون چرخه‌های تنشی و بررسی ترک‌زایی در طول زمان.
آزمون‌های شیمیایی و زیست‌محیطی
این دسته آزمون‌ها برای کاربردهایی که تماس با سوخت، نور یا سایر مواد خورنده دارند، ضروری‌اند:
- مقاومت در برابر سوخت و روغن‌ها (ASTM D471): سنجش پایداری حجمی، جرمی و مکانیکی در مجاورت حلال‌ها و روان‌کننده‌ها.
- پایداری در برابر UV و تابش خورشید (ASTM G154): آزمونی شبیه‌سازی‌شده برای سنجش دوام در فضای باز و کاهش زودرس خواص مکانیکی یا رنگ.
مزایای اجرای استاندارد و روش‌های آزمون کامپاندهای الاستومری
اجرای سیستماتیک آزمون‌ها بر پایه استاندارد و روش‌های آزمون کامپاندهای الاستومری، مزایای متعددی دارد:
- افزایش اطمینان از کیفیت محصول: کاهش نواقص عملکردی در زمان بهره‌برداری نهایی.
- بهینه‌سازی فرمولاسیون: امکان مقایسه دقیق فرمول‌های مختلف و انتخاب ترکیب بهینه.
- افزایش عمر مفید قطعه: پیش‌بینی رفتار ماده در شرایط واقعی سرویس.
- کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری: با انتخاب درست ماده اولیه و کنترل خواص در حین تولید.
جمع‌بندی
کاربرد گسترده کامپاندهای الاستومری در صنایع مختلف از جمله خودرو، نفت و گاز، تجهیزات صنعتی و صنایع پزشکی، ضرورت پایبندی به استاندارد و روش‌های آزمون کامپاندهای الاستومری را دوچندان می‌سازد. تنها با ارزیابی دقیق و علمی این مواد است که می‌توان از عملکرد مطلوب، ایمنی و دوام آنها در محیط‌های گوناگون اطمینان حاصل کرد. در نتیجه، تولیدکنندگان باید با بهره‌گیری از استانداردهای جهانی، فرآیند آزمون را به‌عنوان بخش جدایی‌ناپذیر از کنترل کیفیت در نظر بگیرند.
