چگونه عمر مفید قطعات لاستیکی را افزایش دهیم؟

در بسیاری از صنایع، قطعات لاستیکی نقش ایمنی حیاتی را در فعالیت های روزمره ایفا می کنند.برای این کار، اجزای لاستیکی باید بادوام باشند.اگرچه در بسیاری از موارد، اجزای لاستیکی راه‌های زیادی برای خراب شدن در حین استفاده دارند، خستگی مکانیکی احتمالاً رایج‌ترین مکانیسم خرابی است که تقریباً همه اجزای مرتبط با لاستیک را تحت تأثیر قرار می‌دهد.در آینده، ما همچنین راه‌حل‌هایی را برای مکانیسم‌های خرابی دیگر، مانند سایش و تراشه، فرسایش شیمیایی، انبساط و شکست‌های غیرکشسانی بررسی خواهیم کرد.

وقتی صحبت از خستگی مکانیکی می شود، ما به عملکرد طولانی مدت و عمر مفید قطعات لاستیکی که در معرض چرخه های بارگیری و تخلیه مکانیکی مکرر قرار می گیرند، می پردازیم.نوار نقاله، تسمه نقاله سنکرون، اجزای مختلف تایر، پایه های AV به چرخه های مکانیکی مکرر هنگام کار نیاز دارند.

چالشی که اغلب توسعه دهندگان کامپوزیت با آن روبرو هستند این است که چگونه عمر خستگی اجزا را بدون تأثیر بر عملکرد دیگر افزایش دهند یا چگونه عملکرد پویا را بدون تأثیر بر عمر مفید اجزا بهبود بخشند.خوشبختانه، در مواجهه با چنین چالش‌هایی، ما یک چارچوب علمی غنی و توسعه‌یافته برای رسیدگی به آن‌ها و همچنین برخی دستورالعمل‌های اساسی انتخاب مواد داریم که می‌تواند به ما کمک کند.

حالت کنترل تغییر شکل

ابتدا باید شرایط اجرای حلقه کامپوننت را درک کنیم.آیا تغییر شکل لاستیک توسط بار چرخه ای یا جابجایی اعمال شده کنترل می شود؟این بسیار مهم است زیرا به ما کمک می کند سختی مجموعه را تنظیم کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که ظرفیت ذخیره سازی در صورت انحراف در جایی که ممکن است ترک ایجاد شود به حداقل می رسد.به عنوان مثال، تحت کنترل انحراف، ما می توانیم یک ترکیب نرم را انتخاب کنیم که انرژی ذخیره شده در ترکیب تحت انحراف را به حداقل برساند و از انتشار ترک جلوگیری کند.در عوض، برای موقعیت‌های کنترل بار، می‌توانیم مجموعه را سخت‌تر کنیم تا انحراف اجزا را به حداقل برسانیم.

انتخاب لاستیک

انتخاب لاستیک مناسب برای خواص خستگی مکانیکی مهم ترین است.لاستیک طبیعی یک انتخاب عالی برای ترکیبات مقاوم در برابر ترک و پارگی است.توانایی آن در متبلور شدن تحت کرنش منجر به تقویت خودکار نوک ترک می شود.این مکانیسم از ترک ها در حین آرامش چرخه ای و تغییر شکل بدون آرامش جلوگیری می کند و آن را غیرفعال می کند.البته لاستیک طبیعی برای همه کاربردها مناسب نیست.عملیات دمای بالا یا شرایط سخت شیمیایی نیاز به استفاده از لاستیک مصنوعی خاص دارد.در مقایسه با لاستیک طبیعی، خواص کریستالیزاسیون کرنشی اکثر لاستیک های مصنوعی برجسته نیست.در مقابل، لاستیک مصنوعی برای دستیابی به رشد ترک مورد نظر و مقاومت در برابر پارگی کاملاً به عملیات تقویت ذرات متکی است.

انتخاب عامل تقویت کننده

عوامل تقویت کننده، مانند کربن سیاه، نقش مهمی در تعیین رشد ترک و مقاومت در برابر پارگی اجزای لاستیکی دارند.نکته کلیدی انتخاب کلاس بار، سطح و لایه ساختاری کربن سیاه است.کربن سیاه انتخاب شده برای دستیابی به بهبود بیشتر باید خواص پراکندگی خوب و حداقل ناخالصی های فیزیکی را در طول فرآیند اختلاط پیچیده نشان دهد.هنگام انتخاب سایر فرآورده های گرانولی باید همین عوامل را در نظر گرفت.آگلومراهای پرکننده و ناخالصی های مواد اولیه منجر به افزایش اندازه و تعداد علائم ترک کامپوزیت می شود که هر دو اثرات نامطلوبی بر عمر خستگی دارند.