Ujian kekerasan Rockwell bagi komposit polimer PEEK

PEEK (polyetheretherketone) ialah bahan komposit berprestasi tinggi yang dibuat dengan menggabungkan resin PEEK dengan bahan penguat seperti gentian karbon, gentian kaca dan seramik. Bahan PEEK dengan kekerasan yang lebih tinggi adalah lebih tahan terhadap calar dan lelasan, dan sesuai untuk pembuatan bahagian tahan haus dan bahagian yang memerlukan sokongan kekuatan tinggi. Kekerasan tinggi PEEK membolehkan ia mengekalkan bentuknya walaupun selepas tekanan mekanikal dan penggunaan jangka panjang, menjadikannya digunakan secara meluas dalam bidang aeroangkasa, automotif, perubatan dan lain-lain.

Untuk bahan komposit polimer PEEK, kekerasan Rockwell adalah salah satu petunjuk utama untuk menilai prestasinya. Prinsip pengujian kekerasan Rockwell adalah berdasarkan kaedah lekukan, yang menentukan nilai kekerasan bahan dengan mengukur kedalaman lekukan yang dihasilkan oleh indentor tertentu yang menekan ke permukaan bahan di bawah daya ujian tertentu. Di samping itu, ia juga perlu untuk menguji sifat mekanikalnya dengan menguji kekuatan tegangan, kekuatan lentur, kekuatan hentaman, dsb., dan mengikut piawaian antarabangsa atau kebangsaan seperti ISO, ASTM, dsb. untuk menjalankan ujian piawai bagi memastikan kestabilan kualiti dan prestasinya, dan untuk memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan penggunaannya dalam bidang berkaitan.

Keputusan ujian kekerasan Rockwell secara langsung boleh mencerminkan keupayaan bahan komposit polimer PEEK untuk menahan ubah bentuk plastik. Kekerasan Rockwell yang lebih tinggi bermakna bahan tersebut mempunyai rintangan calar dan haus yang lebih kuat, yang penting untuk pembuatan bahagian dalam bidang aeroangkasa, memastikan bahagian tersebut boleh berfungsi dengan stabil dan jangka panjang dalam persekitaran mekanikal yang kompleks dan keadaan yang melampau; apabila digunakan dalam bidang automotif untuk mengeluarkan bahagian enjin dan bahagian sistem penghantaran, bahan komposit PEEK berkekerasan tinggi boleh meningkatkan hayat perkhidmatan dan kebolehpercayaan alat ganti dengan berkesan; dalam bidang perubatan, apabila digunakan untuk mengeluarkan instrumen pembedahan atau implan, kekerasan yang sesuai bukan sahaja dapat memastikan prestasi operasi instrumen, tetapi juga memenuhi keserasian mekanikal yang baik antara implan dan tisu manusia. Pada masa yang sama, keputusan ujian kekerasan Rockwell juga boleh digunakan sebagai asas utama untuk kawalan kualiti, digunakan untuk memantau kestabilan prestasi bahan PEEK semasa proses pengeluaran, dan untuk segera menemui masalah kualiti yang disebabkan oleh perubahan dalam bahan mentah, teknologi pemprosesan dan faktor lain.

Apabila menguji kekerasan Rockwell bahan PEEK, jenis inden dan daya ujian harus dipilih secara munasabah mengikut ciri-ciri bahan dan julat kekerasan yang mungkin. Skala yang biasa digunakan termasuk HRA, HRB, HRC, HRE, HRR, HRL, HRM, dll.

Sebelum ujian rasmi, pastikan permukaan ujian bahan PEEK rata, licin, dan bebas daripada minyak, lapisan oksida atau kekotoran lain untuk memastikan ketepatan keputusan ujian. Letakkan sampel dengan kukuh di atas meja kerja penguji kekerasan untuk memastikan sampel tidak bergerak semasa ujian. Setiap kali ujian dijalankan, prosedur pengendalian penguji kekerasan mesti dipatuhi dengan ketat, dan daya ujian mesti digunakan perlahan-lahan untuk mengelakkan beban impak. Selepas daya ujian distabilkan untuk masa yang ditentukan, baca dan rekod nilai kekerasan Rockwell sepadan dengan kedalaman lekukan. Untuk mendapatkan data yang lebih representatif, berbilang ukuran biasanya dilakukan di lokasi yang berbeza, seperti memilih 5 atau lebih titik ujian yang berbeza, dan kemudian hasil pengukuran dianalisis secara statistik untuk mengira parameter seperti nilai min dan sisihan piawai.