Приборы на морозостойкость и температурную хрупкость

Работа различных материалов, таких как резина, пластмассы и металлы, в условиях низких температур является одной из наиболее сложных эксплуатационных задач. При воздействии холода физико-механические свойства этих материалов существенно изменяются. В частности, возрастает предел прочности, но параллельно происходит потеря эластичности, и материалы становятся более хрупкими и подверженными растрескиванию или разрушению. Для понимания того, насколько материал пригоден для эксплуатации в холодных условиях, необходимо проведение специальных лабораторных испытаний.

Морозостойкость – это детерминирующая характеристика при выборе оптимального типа резины или способность пластиковых изделий сохранять первоначальные свойства без необратимых повреждений при низких температурах.

Температурный предел хрупкости – это самая низкая температура, при которой образец материала не разрушается при заданном воздействии (например, ударном изгибе). Эти параметры являются критически важными и определяются при лабораторных испытаниях. Исследования позволяют измерить необходимые показатели, оценить поведение деталей и изделий при длительной эксплуатации в холодных регионах или при резких перепадах температур. Без достоверных лабораторных данных о свойствах материалов на морозе невозможно гарантировать долговечность и безопасность работы изделий в условиях холода.

Для проведения исследований поведения материалов при низких температурах используются специализированные испытательные приборы и системы. Современное испытательное оборудование должно обеспечивать точную настройку температурного режима, стабильность параметров в течение теста и возможность работы с различными материалами. Компания «Эталон-Профит» предлагает полный спектр оборудования для испытаний резины, пластмасс и других материалов при пониженных температурах, включая климатические камеры, специальные лабораторные приборы и универсальные испытательные машины
       

Сферы применения испытательных приборов на морозостойкость и температурную хрупкость

Испытательное оборудование для изучения свойств материалов при пониженных температурах находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Необходимость проведения таких тестов обусловлена использованием изделий из резины, пластмасс и металлов в условиях низких температур.

Основные сферы применения включают:

●    Строительная промышленность, где используются морозостойкие резины и пластики.

●    Пищевая промышленность.

●    Нефтяная и химическая отрасли.

●    Судостроение.

●    Автомобилестроение.

●    Машиностроение.

●    Горнодобывающая индустрия.

●    Авиационная и космическая отрасли, где материалы подвергаются воздействию сверхнизких температур.

●    Медицинское производство.

●    Различные испытательные лаборатории, научно-исследовательские  и сертификационные центры.

Примеры практической реализации морозоустойчивых материалов включают конвейерные ленты для работы в экстремальных морозах, уплотнения узловых деталей механизмов и стеклопакеты в регионах с морозным климатом.
     

Оборудование для испытаний

Рассмотрим основные виды испытательного оборудования производства «Эталон-Профит», используемого для определения морозостойкости и температурной хрупкости различных материалов, а также принципы их работы и назначение

Прибор для определения температурного предела хрупкости резины при изгибе 2046 ПХ-1

Данный прибор предназначен специально для испытаний резины на хрупкость при изгибе в жидкой среде. Методика испытаний регламентируется ГОСТ 7912-74. Суть испытаний заключается в определении температурного предела хрупкости резины при чистом изгибе, который определяется как самая низкая температура, при которой испытываемый образец не разрушается в результате удара бойком. При этом следует помнить, что определяемый температурный предел хрупкости может быть ниже предельной отрицательной температуры эксплуатации резиновых изделий.

Конструкция прибора включает в себя захваты для консольного закрепления образцов, ударный механизм (пуансон) для изгиба, криокамеру для охлаждения образцов и пульт управления. Криокамера заполняется жидкой средой, обычно этиловым спиртом. Охлаждение криокамеры и образцов осуществляется путем прямой подачи паров жидкого азота из сосуда Дьюара через электромагнитный клапан по азотопроводу. Для обеспечения равномерного охлаждения жидкости в криокамере предусмотрено перемешивающее устройство. Скорость охлаждения можно настраивать. Диапазон рабочих температур в криокамере составляет от -70 до 0 °С с допускаемой погрешностью не более ±1 °С.

Прибор для определения морозостойкости резин после сжатия ИМ 5039

Этот прибор предназначен для определения морозостойкости резины по эластическому восстановлению после сжатия. Испытания проводятся по методике ГОСТ 13808-79 (ранее ГОСТ 13808-78). Метод основан на определении способности образца, предварительно сжатого при нормальной температуре и выдержанного при заданной низкой температуре, восстанавливать свою высоту после снятия нагрузки при той же низкой температуре.

Конструкция прибора ИМ 5039 включает испытательное устройство нагружения (сжатия), криокамеру для кондиционирования образцов, устройство измерения высоты, пульт управления и систему охлаждения. В криостате находится жидкая среда (этиловый спирт) и перемешивающее устройство для равномерного распределения температуры. Охлаждение также осуществляется подачей жидкого азота из сосуда Дьюара через криогенный клапан. Скорость охлаждения регулируется. Диапазон рабочих температур в криокамере – от -70 до 0 °С с погрешностью не более ±1 °С.

Прибор для определения температурного предела хрупкости пластмассы при изгибе ПХП-3

Предназначен для испытаний пластмассы на хрупкость при изгибе по методике ГОСТ 16782-2015 (ранее ГОСТ 16782-92). Он определяет температуру, при которой пластмассы становятся хрупкими и разрушаются ударником при изгибе. Метод устанавливает температуру, при которой достигается 50%-ная вероятность разрушения испытываемых образцов при заданных условиях деформации. Изначально методика была разработана для определения температуры, при которой пластики теряют гибкость.

Конструкция прибора ПХП-3 схожа с прибором 2046 ПХ-1. Он состоит из захватов для консольного закрепления образцов, ударного бойка (пуансона) для изгиба, криокамеры, пульта управления и системы охлаждения. Криокамера заполнена этиловым спиртом, а в качестве хладагента используется жидкий азот, подаваемый из сосуда Дьюара. Перемешивающее устройство обеспечивает равномерное охлаждение жидкости. Диапазон рабочих температур в криокамере составляет от -70 до 0 °С с погрешностью не более ±1 °С.

Приборы ПХП-3 производства «Эталон-Профит» оснащены микропроцессорным управлением и соответствуют требованиям стандарта. Они проходят аттестацию в Центре стандартизации и метрологии.

Системы температурных испытаний (Криокамеры СКС и СКС-М)

Система температурных испытаний (СТИ) представляет собой климатическую установку, предназначенную для воспроизведения и поддержания требуемых температурных условий. Такие системы чаще всего используются в составе универсальных испытательных машин для предварительного охлаждения или нагрева образцов перед проведением механических испытаний (растяжение, сжатие, изгиб и др.). Однако они могут использоваться и автономно для термостатирования.

Компания «Эталон-Профит» выпускает несколько модификаций СТИ, включая криотермокамеры СКС и СКС-М. Преимуществом СКС-М является замкнутая система охлаждения.

Обе системы проходят аттестацию, и на терморегуляторы и датчики температуры оформляются свидетельства о поверке

Универсальные испытательные машины (X-PRO, РКМ, РКМ svo)

Хотя универсальные испытательные машины не являются приборами исключительно на морозостойкость или хрупкость, они являются ключевым компонентом испытательных комплексов, позволяющих проводить механические тесты (растяжение, сжатие, изгиб) при различных, в том числе пониженных, температурах. Компания «Эталон-Профит» производит различные модификации таких машин, например, машины серии X-PRO (включая РКМ или РКМ svo), НИМ, X-TIME.

Универсальная испытательная машина X-PRO представляет собой лабораторную установку с электромеханическим приводом и современным программным обеспечением Prof IT. Она позволяет нагружать образцы с постоянной скоростью или выполнять циклические испытания. Эти машины используются для широкого спектра материалов, включая пластмассы и резину, и позволяют определять упруго-прочностные показатели. При проведении испытаний при пониженных температурах, образец помещается в температурную камеру (СТИ), где охлаждается до нужной температуры, а затем подвергается механическому воздействию (растяжению, сжатию или изгибу).

Система температурных испытаний СНИ-П

Эта криокамера, также предлагаемая «Эталон-Профит», применяется в составе маятниковых копров для испытаний металлов на ударную прочность по Шарпи. Ее основными функциями являются кондиционирование образцов при отрицательных температурах и автоматическая подача образцов на опоры копра. Образец охлаждается до заданной температуры, выдерживается в течение необходимого времени и подается на опоры в течение 3-5 секунд для ударного испытания. Охлаждение осуществляется парами жидкого азота. Система СНИ-П предлагается в модификациях с диапазоном температур от -80 до +20 °С или от -150 до +20 °С.

Заключение

Приборы и системы для испытаний на морозостойкость и температурную хрупкость играют ключевую роль в обеспечении надежности и безопасности эксплуатации изделий из резины, пластмасс, металлов и других материалов в условиях низких температур. Компания «Эталон-Профит» предлагает специализированное оборудование, используемое как самостоятельно, так и в комплексе с универсальными испытательными машинами. Эта техника позволяет проводить тесты в соответствии с государственными стандартами (ГОСТ), определять критические температурные параметры и прогнозировать поведение материалов в холодном климате. Наличие такого оборудования и проведение необходимых испытаний являются неотъемлемой частью производственного контроля и научных исследований, направленных на создание долговечных и безопасных конструкций и изделий для эксплуатации в суровых климатических условиях.

Контакты Эталон-Профит: 8 (4932) 57-43-34, office@etalon-profit.ru.