Embed Size (px)
1
Ispitivanje i defektoskopija konstrukcijaMehaničko ispitivanje nemetala
v.as.mr. Samir Lemeš <[email protected]>
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 2/59
Mehaničko ispitivanje nemetala
Ispitivanje polimeraIspitivanje drvetaIspitivanje papira
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 3/59
Ispitivanje polimera
Šta je polimer?Gdje se koristi?PrimjeriKako se ispituju?
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 4/59
Ispitivanje polimera
Polimer je tvar sastavljena od molekula visoke relativne molekularne mase čija se struktura sastoji od višestruko ponavljanih jedinica niske relativne molekularne mase (monomera). Jedna molekula polimera naziva se makromolekula.
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 5/59
Ispitivanje polimera
Podjela polimera:TermosetoviTermoplastikaGume i elastomeri
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 6/59
Ispitivanje polimera
Termoplastika – topi se prilikom zagrijavanja i obrađuje se u tečnom stanju raznim metodama: ekstrudiranjem ili brizganjem. Polietilen, Polivinil hlorid (PVC), Polipropilen, Polistiren.
2
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 7/59
Ispitivanje polimeraPolietilen – kontejneri, električni izolatori, boce proizvedene puhanjem(PET)PVC – oluci, prozorski okviri, električne cijevi (tvrdi PVC) - koferi, obuća, podne obloge, crijeva za zalijevanje (plastificirani PVC) Polistiren – dugmad i tipke za električne aparate, kućišta uređajaPoliakril – odjeća i tekstil
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 8/59
Ispitivanje polimera
Termoset (smole, resin) Obuhvataju epoksi i fenolne smole i poliuretanZa razliku od termoplastike, ne mogu se otapati više puta i tako oblikovatiTermoplastika ima širu upotrebu od termoseta
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 9/59
Ispitivanje polimera
Fenol – električni uređaji, kleme, kućišta prekidača, konektoriEpoksi smole – zaštitne i dektrativne obloge, kompozitni materijali ojačani vlaknimaAmino smole (Urea i melamin) –adhezivi, čamci, podne obloge i dijelovi namještaja
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 10/59
Ispitivanje polimeraPrirodna gumaSintetička (silikonska) guma je elastomerStiren-butadien guma – pneumatici za automobileNeopren – izolacija na žicama i kablovima, industrijska crijeva i trake, zaptivači u automobilskoj industrijiSilikonska guma - zaptivači
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 11/59
Ispitivanje polimera
Polimerni materijali se vezuju kovalentnim vezama između ugljika C i vodonika H, kao i sekundarnim vezama između lanaca molekula
primjer: Polietilen
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 12/59
Ispitivanje polimera
Kod linearnih polimera polimerni lanci su raspoređeni linearnoMogu biti isprepleteni ili pravilno raspoređeni
3
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 13/59
Ispitivanje polimera
Linearni razgranati polimeri nastaju kad reakcije tokom polimerizacije formiraju grane koje smanjuju gustoću polimera
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 14/59
Ispitivanje polimera
Kod keramike ili metala javljaju se ponavljajući kristali takvi da svaki pojedini kristal sadrži sve atome od kojih se sastoji taj materijalKod polimera sastavne jedinice su monomeri
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 15/59
Ispitivanje polimeraStepen kristalizacije utiče na mehaničke osobine svih polimeraŠto je više kristalne strukture, materijal je krući, tvrđi, gušći i manje fleksibilan, otporniji na otapala i na toplotuStepen kristalizacije utiče i na optičke osobine; refkletovano svjetlo između kristalne i amorfne strukture smanjuje transparentnost
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 16/59
Ispitivanje polimera
Kristalizirani polimer ima dvije komponente: kristaliziranu i amorfnu
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 17/59
Ispitivanje polimera
Ispitivanje polimera na zatezanje
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 18/59
Ispitivanje polimera
Sa dijagrama se vidi da se zatezne osobine polietilena mijenjaju u zavisnosti od brzine naprezanjaKod bržeg naprezanja nema vremena da dođe do hladnog puzanja (kad se lanci molekula reorganizuju paralelno pravcu naprezanja)
4
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 19/59
Ispitivanje polimeraProizvodnja proizvoda od polimera podrazumijeva topljenje i tok polimeraUobičajene tehnike:Brizganje (Injection Moulding)Ekstrudiranje (Extrusion)Puhanje (Blow Moulding)Svi postupci podrazumijevaju tečenje i topljenje
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 20/59
Ispitivanje polimera
Kapilarna reometrija mjeri vidljivi viskozitet (otpor tečenju) na raznim brzinama smicanja i na raznim temperaturamaRezultati se koriste za određivanje parametara obrade, kontrolu kvaliteta po lotovima, mjerenje degradacije i termalne stabilnosti
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 21/59
Ispitivanje polimera
Kapilarnareometrija
izlazni materijal
kalup za ekstrudiranje
klip površine A
grijači
otopljeni polimer
sila F
prečnikcilindra
d
brzinav
prečnik kapilaradc
dužina kapilaraLc
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 22/59
Ispitivanje polimera
MELT FLOW INDEXER je sličan kapilarnom reometru Radi samo na fisknoj tački i ne dozvoljava ocjenu materijala pod normalnim uslovima ekstrudiranja ekstrudirani materijal
alat
klip
grijačiistopljeni polimer
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 23/59
Ispitivanje polimeraTermalna analiza: Diferencijalna skanirajuća kalorimetrija se koristi za utvrđivanje šta se dešava s polimerima pri zagrijavanjuTermalni prelazi su promjene koje se dešavaju u polimeru zagrijavanjem (npr. topljenje kristalizarnog polimera)Posmatraju se:
Temperatura termalnog prelazaTemperatura kristalizacijeTemperatura topljenja
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 24/59
Ispitivanje polimera
5
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 25/59
Ispitivanje polimera
Temperatura staklenog prelaza
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 26/59
Ispitivanje polimera
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 27/59
Ispitivanje polimeraIznad temperature staklenog prelaza polimeri postaju jako pokretniKad postignu određenu temperaturu, imat će dovoljno energije za uređenu strukturu (kristale)U ovom području polimeri generišu toplotu
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 28/59
Ispitivanje polimera
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 29/59
Ispitivanje polimeraDinamička mehanička analiza određuje:
modul elastičnosti G' modul viskoziteta G''koeficijent prigušenja (tan D)
kao funkcije temperature, frekvencije ili vremenaObično se prikazuje grafička zavisnost G', G'' i tan D od temperatureDMA identifikuje prelazna područja plastike, kao što su stakleni prelaz i može se koristiti za kontrolu kvaliteta ili razvoj proizvodaDMA ima bolju rezoluciju od DSC (Differential Scanning Calorimetry)
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 30/59
Ispitivanje polimeraDinamička mehanička analiza
Modul krutosti
Modulviskoziteta
Koeficijentprigušenja
6
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 31/59
Ispitivanje polimeraTermogravimetrijska analiza (TGA) se vrši na uzorcima da se odrede promjene mase sa promjenom temperatureTGA se koristi kod polimera da se odredi temperatura degradacije, apsorbovana vlaga, nivo organiskih i anorganskih komponenti u materijalu, tačke razgradnje eksploziva i ostaci otapala
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 32/59
Ispitivanje polimera
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 33/59
Ispitivanje polimeraVisokobrzinski udarni test se koristi za određivanje čvrstoće, krivulje sila/deformacija i ukupne apsorpcije energije udaraKako dosta materijala (posebno termoplastika) ima manju udarnu čvrstoću na nižim temperaturama, potrebno je simulirati stvarne uslove eksploatacije
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 34/59
Ispitivanje polimera
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 35/59
Ispitivanje drveta
Mehanička ispitivanjaAkustična ispitivanjaElektromagnetska ispitivanjaNuklearna ispitivanjaIspitivanja zaštitnog premaza
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 36/59
Ispitivanje drveta
Mehanička ispitivanja:statičko savijanjeotpor bušenjuotpor prodiranjuigle
7
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 37/59
Ispitivanje drveta
Ispitivanje savijanjem
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 38/59
Ispitivanje drveta
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 39/59
Ispitivanje drveta
Otpor prodiranju igle
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 40/59
Ispitivanje drveta
Akustične metode:Tajmer talasa naprezanja (stress wave timer)UltrazvukAkustična emisijaVibracije (uzdužne, poprečne, torzione)
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 41/59
Ispitivanje drveta
Tajmer talasa naprezanja (stress wave timer) mjeri brzinu propagacije zvuka kroz drvoOtkriva unutrašnje defekteOdređuje integritet strukture stabla
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 42/59
Ispitivanje drveta
8
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 43/59
Ispitivanje drveta
Akustična tomografija
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 44/59
Ispitivanje drveta
Akustična tomografija
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 45/59
Ispitivanje drveta
Ispitivanje MDF pločaultrazvukom
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 46/59
Ispitivanje drveta
Elektromagnetne metode:mjerenje sadržaja vlagemikrotalasna mjerenjatermografija
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 47/59
Ispitivanje drveta Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 48/59
Ispitivanje drveta
9
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 49/59
Ispitivanje drveta
Nuklearna ispitivanja:x-zrakegama-zrake(CT)Magnetna rezonanca
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 50/59
Ispitivanje drvetaAkustična ispitivanja:Ispitivanje živog drvećaOtkrivanje defekataIzbor drveta za izradu muzičkih instrumenataAkustične osobine drveta: brzina zvuka, akustična impedanca, prigušenje (logaritamski dekrement δ)
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 51/59
Ispitivanje drvetaLogaritamski dekrement δ
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 52/59
Ispitivanje drvetaLogaritamski dekrement δ
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 53/59
Ispitivanje drveta
Brzina zvuka kroz drvo sa defektima je manja
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 54/59
Ispitivanje drveta
Akustična tomografija
10
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 55/59
Ispitivanje drveta
Ispitivanje sile izvlačenja vijka iz drveta
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 56/59
Ispitivanje papira
Papir je složeni ortotropni, anizotropni i higroskopan materijalVelike varijacijeosobina: potreban veći brojuzoraka
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 57/59
Ispitivanje papiraMasa, sadržaj vlageDebljinaZatezna čvrstoćaCijepanjeHigroekspanzijaHrapavostTransparentnostBojaUpijanje vode
Papir "pamti" vlagu – svaka promjena vlažnosti ponovo mijenja osobineOsobine u različitim pravcima su različite
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 58/59
Ispitivanje papira
Mjerenje debljine
Mjerenjezateznečvrstoćekidalicom
Ispitivanje i Ispitivanje i defektoskopija defektoskopija konstrukcijakonstrukcija
Mehaničko ispitivanje nemetala 59/59
Ispitivanje papira
Ispitivanje na pritisak(izvijanje)
Refleksijasvjetlosti
