Щороку багато ресурсів приділяється тому, щоб з’ясувати, чому продукція виходить з ладу. Іноді це тому, що ніхто з тих, хто бере участь у проекті, не усвідомлює, що надані дані були помилковими.
Майкл Сепе.
Поділіться
ЧИТАТИ ДАЛІ
Понад 20 років тому для цієї галузі існувало торгове видання під назвою "Форум дизайну пластмас". Іноді журнал видавав спеціальну назву "Галерея Фальяса". Це була колона, в якій зафіксовано помилки, допущені в конструкції пластикових деталей, і те, як ці помилки були вирішені. Помилки - це чудові вчителі, і в цій колонці передається важливість дотримання принципів гарного дизайну. Він не публікувався щомісяця, оскільки було важко знайти співробітників.
Автори повинні були бути готові розповісти історію, яка може залишити для них несприятливий образ. У сучасному світі, де юридичні департаменти, здається, мають сказати більше, ніж генеральний директор, про те, як ведеться бізнес, було б неможливо підтримувати такі чесні зусилля, щоб брати приклад.
Рекомендований вміст
Ще одна сфера, яка могла б отримати вигоду від такої професійної чесності, - це аналіз матеріалів. Це не таке важливе поле для людей у галузі, як дизайн, але щороку різні ресурси присвячуються тому, щоб з’ясувати, чому продукція не працює. У попередніх колонках ми обговорювали перешкоди для отримання значущих аналітичних результатів. Це приклад одного з тих проектів, які дали достовірний результат, хоча жоден із залучених не знав, що інформація була невірною.
Проект полягав у виробництві композиційних деталей на замовлення з полікарбонату з 30% короткого скловолокна та 15% PTFE. Деякі деталі виявляли очікувані механічні властивості, а інші були досить крихкими. Коли виникає така різниця, потрібно негайно визначити дві речі: склад та молекулярну масу.
Ця стаття про дослідження композиції. Лабораторія, яка проводила порівняння пластичної та крихкої частин, обрала одну методику для проведення оцінки - тест, відомий як термогравіметричний аналіз (TGA). Це метод, який аналізує склад, спостерігаючи за тим, як матеріал втрачає масу при нагріванні. Це чудовий інструмент для вирішення багатьох проблем, пов’язаних з композицією
Найбільш поширеним вимірюванням, проведеним за допомогою TGA, є вміст наповнювача. Майже всі наповнювачі неорганічні і тому не розкладаються навіть при дуже високих температурах. Більшість полімерів, будучи органічними, повністю згорають, якщо температура досить висока і тест проводиться в правильних умовах. Отже, наповнювачі залишаються на висновку випробування як залишки, а їх маса у відсотках від вихідної проби забезпечує чудовий засіб для розрахунку вмісту наповнювача. Оскільки це був матеріал, наповнений склом, TGA був відповідним методом.
TGA також може бути використаний для кількісного вимірювання кількості різних полімерних інгредієнтів у сполуці, якщо температура, при якій ці елементи розкладаються, є достатньо різною, щоб забезпечити хороше розділення.
Прекрасним прикладом використання ТГА для цієї мети є вимірювання кількості ПТФЕ, яке може бути присутнім у сполуці на основі ацеталю (ПОМ). У цьому випадку TGA працює дуже добре, оскільки температури, при яких розкладаються POM і PTFE, дуже різні, і тому можна видалити всі POM до початку втрати ваги PTFE. І оскільки TGA вимірює втрату ваги, метод є кількісним. На малюнку 1 показаний приклад результату тестування TGA для POM, модифікованого PTFE.
Вважається, що аналізований матеріал (ацеталь, POM) містить 15% PTFE. Блакитна лінія показує вагу зразка як функцію від температури, тоді як зелена лінія показує швидкість втрати ваги при підвищенні температури. Ця похідна корисна для виділення незначних змін у швидкості втрати ваги, які важко побачити на кривій втрати ваги.
Передбачається, що аналізований матеріал містить 15% PTFE. На графіку показано дві криві. Синя лінія показує вагу зразка як функцію температури, тоді як зелена - швидкість, з якою вага втрачається із збільшенням температури. Ця похідна корисна для висвітлення незначних змін у швидкості втрати ваги, які важко побачити на кривій втрати ваги, як це буде видно пізніше.
Результат показує значну втрату ваги - 84,34% зразка -, яка відбувається між 300 ° C і 425 ° C (572-797 ° F). Ця втрата ваги пов’язана з руйнуванням POM і завершується до початку наступної втрати ваги близько 500 ° C (932 ° F). Ця друга втрата ваги, яка закінчується при 650 ° C, 1202 ° F, пояснюється PTFE і відповідає 15,28% зразка.