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塑料复合材料质量检测

塑料复合材料质量检测

塑料产品可以表现出一系列的机械性能,虽然组件之间的大多数差异是生产过程的故意结果,但也可能存在一些偏差,这些偏差可以追溯到制造中的缺陷。缺陷可能源于许多不同的因素,例如波动的热处理温度、成型缺陷或塑料材料质量的不一致 。解决热处理和成型中的问题通常涉及对制造参数的严密控制和对产品制造的每个阶段的监控。

但是,要确保原料塑料库存的质量或产品中塑料的完整性,需要一套特定的评估和塑料检查 方法。可以检查化学和物理特性以确定一批原始塑料树脂或纤维是否适合制造或评估模制塑料产品的材料精度。虽然原始塑料通常会经过一系列测试以筛选成型可行性,但生产后质量检查通常依赖于根据产品与预期设计的接近程度对产品进行评级的方法。

原材料检验

大多数塑料原料都经过树脂或纤维形式的质量检查。对于树脂,主要标准包括粘度、水分含量和颜色,而连续纤维通常要检查其拉伸强度。红外或核磁光谱通常用于识别基本化学结构和污染水平。其他标准方法包括湿化学分析,它揭示了塑料化合物中的主要酸或环氧基团,以及液相或凝胶色谱法,它确定了树脂分子之间的平均分子量和重量分布。

色谱技术可能特别有用,因为分子量和分布是塑料材料粘度和机械特性的主要影响因素。在聚酯中,较低的分子量通常会产生较高的粘度,从而导致增稠速度较慢。这会使塑料更难处理或过长以增厚到适当的程度。水分含量也会影响增稠率。

超声波检测

超声波检测采用高频声波来追踪塑料材料的内部缺陷。电子换能器产生这些声波,然后通过单独的介质(例如水)将声波施加到塑料上。波在材料中移动,它们的能级根据它们遇到的缺陷而变化。接收换能器将反射的声波转换为显示在屏幕上的电信号。然后可以将结果与预期的设计特征进行比较,以识别任何内部缺陷。超声波检测可以发现的一些常见缺陷包括:

  • 大空隙
  • 小空隙的分组
  • 层压间隙
  • 污染物或其他异物

射线检测

射线照相涉及通过塑料部件发射一束辐射,然后在它从另一侧射出时记录和测量其功率。光束的初始强度与穿过材料后的强度之间的差异有助于确定物体的内部缺陷。标准方法使用 X 射线,然后将其记录为照相胶片上的图像,而伽马射线对较厚的材料更有效,因为它们提供更高程度的穿透力。塑料中的缺陷在胶片图像上表现为阴影或斑点。射线照相通常用于检测以下缺陷:

  • 大空隙
  • 椎板骨折
  • 纤维分布不均
  • 污染物或其他异物
  • 错位的纤维图案和皱纹

声学检测

与超声波技术一样,声学检测方法使用声波来查明材料缺陷。然而,声学不是传输反射声波,而是依靠声音从微观损伤区域释放弹性应力。在增强 塑料复合材料中,小程度的施加应力会导致受损部位或附近产生辐射,从而使声发射检测能够绘制出模制产品内的缺陷位置。可以通过声学方法发现的一些典型缺陷包括:

  • 微观开裂
  • 纤维脱离
  • 纤维基质中的键丧失
  • 纤维断裂
  • 局部分层

放置在材料表面特定位置的一系列高度灵敏的换能器可以拾取声发射。当应力波导致表面扰动时,传感器会记录电信号输出并存储数据以供分析。

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