Kompozit Basma Testleri Hizmetlerimiz (Composite Compression Testing Services)

 

Kompozitlerin basma özellikleri, reçine ve fiber reçine arayüzünden etkilenir ve genellikle bir parçanın genel tasarımını, boyutunu ve ağırlığını belirler. Yeni malzemelerin taranması ve kalite kontrolünün sürdürülmesi için kompozit basma testi (composite sompression testing) çok önemlidir.

 

Kompozit basma testlerinin (composite compression testing) amacı, numunenin diğer bölümlerinde erken arızaya veya uygun olmayan arıza modlarına neden olmadan basınç kuvvetlerini tek tip bir ölçüm alanına yönlendirmektir. Kompozit malzemeler daha gelişmiş hale gelmeye devam ettikçe, basma testi (compression testing) yapmak için evrensel bir standart elde etmek zor bir hale gelmeye başladı.

 

Kompozit testleri genellikle ASTM veya ISO yöntemlerini takip eder, ancak kuruluşlar bazen özel test yöntemleri de geliştirirler. Çeşitli teknikler farklı sonuçlar sunabilir, bu nedenle test yönteminin ve sonucunun dikkatli bir şekilde belgelendirilmesi, malzeme özelliklerinin anlaşılmasında çok önemlidir.

 

Mevcut kompozit basma testi yöntemleri (composite compression testing methods), malzemelerin test çerçevesine nasıl yüklendiğine bağlı olarak üç sınıfa ayrılır: eğme (bending), kayma (shear) ve end-loading.

 

Eğme Basma Testi (Bend Compression Testing)

ASTM D5467 ve ASTM D7249, kompozitlerin basma (compression) özellikleri için en yaygın eğme test (bend testing) yöntemlerinden ikisini belgelemektedir.

 

Eğme yüklemesi, bir yüzün kompresyonda ve karşı yüzün gerilimde olduğu test için bir sandviç kiriş yapısı kullanır. Basma yüzeyi genellikle daha ince bir yüzey tabakası ile oluşturulur, böylece kiriş önce basmada (compression) başarısız olur.

 

Numuneyi oluştururken, doğru arıza modunun (kompresyonla yüzleşme) elde edilmesini sağlamak için açıklıklar, çekirdek malzemesi, kalınlık ve yapıştırıcılar seçilir. Basma yüzeyindeki gerinim ölçerler modülü, Poisson oranını ve bozulmaya karşı gerinimi ölçmek için kullanılır.

 

Kayma Yüklü Basma Testi (Shear Loaded Compression Testing)

Bazı yöntemler, numunenin ölçüm alanına bir kayma yükü uygular. Yaygın olarak Celanese basma (Celanese compression) olarak adlandırılan ilk yöntemlerden biri, numuneyi koni şeklindeki bir fikstür tarafından tutulan takozlardan yükler. Örnekler dikdörtgen şeklindedir ve genellikle şeritlidir. Celanese basmasına başlangıçta ASTM D3410 standardında atıfta bulunulmuş, ancak o zamandan beri aynı standart kullanılmamaya başlanmıştır. Celanese numuneleri genel olarak ASTM Standardı tarafından 0.25” ve ISO 14126 ile 10mm genişlikle sınırlandırılmıştır. Toplam uzunluk 5.5 inç ve desteklenmeyen 0.5” uzunluğundadır.

 

Celanese basmasının (Celanese compression) genellikle eski olduğu düşünülse de, bazen geçmiş verilerle karşılaştırılması istenir. Bu yöntem için, malzeme kalınlığı kritik bir husustur ve belirtilen dar aralık içinde olmalıdır, bu da takozların konilerle uygun şekilde oturmasına izin verir.

 

ASTM D3410'un mevcut sürümü, Celanese yöntemindeki bazı zayıflıkları azaltmak için geliştirilen IITRI yöntemi olarak adlandırılır. IITRI armatürü büyük ve ağırdır ve aşırı sıcaklıklarda kullanıldığında zorluklar ortaya çıkarır. Bu yöntem için kullanılan numuneler, en fazla 1 inç genişliğinde ve 5.5 inç uzunluğunda ve desteklenmeyen 0,5 inç uzunluğunda olabilir. Takozlar dikdörtgen bir yuvadan yüklenir, bu nedenle numunenin toplam kalınlığı Celanese yöntemindeki kadar kritik değildir. Bununla birlikte, ölçü alanındaki malzeme Euler burkulmasını (Euler buckling) önleyecek kadar kalın olmalıdır. Çoğu veri kullanıcısı, testin malzemedeki önemli ölçüde desteklenmeyen uzunluk nedeniyle bir basma gerilimi (compressive stress) sonucu sağladığı konusunda hemfikirdir.

 

End-Loading Basma Testi (End-Loading Compression Testing)

Plastikler geleneksel olarak ASTM D695'te açıklanan end loading yöntemleri kullanılarak test edilmiştir. Bu yöntem, enine kesitte kare veya yuvarlak olan bir prizmanın uçtan yüklenmesine izin verir. Köpek kemiği şeklindeki düz bir numune de kullanılabilir ve burkulmayı engelleyen bir yan destek düzeneğine yüklenir.

 

Advanced Composites Materials Association, SACMA Tedarikçileri, 0,188 inçlik bir ölçüm uzunluğuna sahip sekmeli numunelerin kullanılmasıyla ilgili bir endüstri uygulamasını benimsedi ve resmileştirdi. Numuneler genellikle daha kısa ölçü uzunluğu nedeniyle daha yüksek bir görünür basma dayanımı (compression strength) ile sonuçlanır. Tüm bu numuneler end loaded olduğundan, ilgili sonuçlar için uçların düz ve paralel olması gerekir. Numuneler başarısız olursa veya uçlarda süpürürse, sonuçlar geçersiz sayılmalıdır.

 

Ek olarak, numuneyi fikstüre sabitleyen cıvatalara uygulanan tork seviyesi çok yüksekse, test sonuçları geçersiz olabilir. Kısa mastar uzunluğu ve yan destek tertibatından kaynaklanan sürtünme değişkenliği nedeniyle, bu yöntemin daha sonraki standardizasyonu yavaş olmuştur.

 

Kayma ve End-Loading Basma Testinin Kombinasyonu (Combination of Shear and End-Loading Compression Testing)

Devam eden fikstür geliştirme, birleşik bir loading basma fikstürü ile sonuçlanmıştır. ASTM D6641, uygun fikstürü ve test yöntemini açıklar.

Önceki yöntemlerde olduğu gibi, nominal numune 5,5 inç uzunluğunda ve 0,5 inç desteklenmeyen uzunluktadır. Fikstürün uçlarının kare uçlar arasında sıkıştırılmasıyla, numune, bir kayma (shear) ve end-loading kombinasyonu ile yüklenir.

 

Kombinlenmiş loading basma (compression) fikstürü, IITRI fikstürüne göre daha küçüktür ve kullanımı daha kolaydır. Sabitleme cıvatalarını eşit, belirtilen bir seviyeye kadar dikkatlice sıkmak önemlidir. Numuneler, Euler burkulmasını izlemek için sırt sırta ölçülerle gerinim ölçülerine tabi tutulur. Eğme (bending) yüzdesi, test verileriyle birlikte rapor edilir ve anormal verileri gidermek için kullanılabilir.

 

Kompozit tasarım için, bir gerilim yükselticiyi simüle etmek için delikle basma (compression with a hole) değerleri genellikle gereklidir. ASTM D6484, bu değerleri elde etmek için kullanılan bir yöntemdir.

 

Sonuç

Kompozit basma testi (composite compression testing) yöntemleri, fikstür tasarımına, yükleme tekniklerine ve numune boyutuna göre değişir. Kompozitlerin basma dayanımını (compression strength) test etmek için belirlenmiş bir standart olmasa da, Malzeme Test uzmanları gerekli sonucu üretecek test yöntemlerini seçmenize yardımcı olabilir. Malzeme Test, kompozit malzemelerinizin amaca uygun olduğundan emin olmak için özenle çalışır. Kompozit basma testine (composite compression testing) ihtiyacınız varsa veya malzemeniz için hangi yöntemlerin doğru olduğuna dair sorularınız varsa, hemen Malzeme Test ile iletişime geçin.

 

 

Kompozit Basma Testlerinde (Composite Compression Testing) Uyguladığımız Bazı Standartlar:

ASTM D6641 test, ASTM D695 test, ASTM D3410 test, ASTM D6484 test, ASTM D5467 test, ASTM D7249 test

BS EN ISO 14126 test, BS EN ISO 604 test

EN 2850 test

 

Kompozit Malzemelerin Basma Testi (PDF)