PEEK Polimer Kompozitlerinin Rockwell Sertlik Testi

PEEK (polietereterketon), PEEK reçinesinin karbon fiber, cam elyafı ve seramik gibi takviye malzemeleriyle birleştirilmesiyle üretilen yüksek performanslı bir kompozit malzemedir. Daha yüksek sertliğe sahip PEEK malzemeleri, çizilmeye ve aşınmaya karşı daha iyi direnç gösterir; bu da onları yüksek mukavemetli destek gerektiren aşınmaya dayanıklı parçaların ve bileşenlerin üretiminde uygun hale getirir. PEEK'in yüksek sertliği, mekanik strese ve uzun süreli kullanıma dayandıktan sonra bile şeklini değiştirmeden korumasını sağlar; bu da havacılık, otomotiv ve tıp gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmasını mümkün kılar.

PEEK malzemeler için sertlik, malzemenin dış kuvvetler altında deformasyona direnme yeteneğinin önemli bir göstergesidir. Sertliği, performansları ve uygulamaları üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Sertlik genellikle Rockwell sertliği ile, özellikle orta sertlikteki plastikler için uygun olan HRR ölçeği ile ölçülür. Test kolaydır ve malzemeye çok az zarar verir.

Peek polimer kompozit malzemeler için Rockwell sertlik test standartlarında, R ölçeği (HRR) ve M ölçeği (HRM) yaygın olarak kullanılmaktadır; bunlardan R ölçeği nispeten daha yaygın olarak uygulanmaktadır.

Takviyesiz veya düşük takviyeli saf Peek malzemelerinin (örneğin, cam elyaf içeriği ≤ %30) çoğu için R ölçeği genellikle tercih edilen ölçektir. Bunun nedeni, R ölçeğinin nispeten yumuşak plastikler için uygun olması ve saf Peek malzemelerinin sertliğinin genellikle yaklaşık HRR110 ile HRR120 arasında değişmesidir; bu da R ölçeğinin ölçüm aralığına girerek sertlik değerlerinin doğru bir şekilde yansıtılmasını sağlar. Ayrıca, bu ölçekten elde edilen veriler, bu tür malzemelerin sertliğinin test edilmesinde endüstride daha güçlü bir evrenselliğe sahiptir.

Yüksek takviyeli PEEK kompozit malzemeler (örneğin, cam elyafı/karbon elyafı içeriği ≥ %30) için, daha yüksek sertlikleri nedeniyle genellikle M ölçeği kullanılır. M ölçeği daha büyük bir test kuvveti uygular; bu da takviye liflerinin girintiler üzerindeki etkisini azaltabilir ve daha istikrarlı test verileri elde edilmesini sağlayabilir.

PEEK polimer kompozitlerin Rockwell sertlik testi, ASTM D785 veya ISO 2039-2 standartlarına uygun olmalıdır. Temel işlem, elmas uçlu bir indenter aracılığıyla belirli bir yük uygulanmasını ve girinti derinliğine bağlı olarak sertlik değerinin hesaplanmasını içerir. Test işlemi sırasında, sonuç değerinin doğruluğunu sağlamak için numune hazırlığına ve test ortamına özel dikkat gösterilmelidir. Test sırasında iki önemli ön koşula dikkat edilmelidir:

1. Numune Gereksinimleri: Kalınlık ≥ 6 mm ve yüzey pürüzlülüğü (Ra) ≤ 0,8 μm olmalıdır. Bu, yetersiz kalınlık veya düzensiz yüzeyden kaynaklanan veri bozulmasını önler.

2. Çevresel Kontrol: Testlerin 23±2℃ sıcaklık ve %50±5 bağıl nem oranına sahip bir ortamda yapılması önerilir. Sıcaklık değişimleri, Peek gibi polimer malzemelerin sertlik değerlerini önemli ölçüde etkileyebilir.

Farklı standartlar, test prosedürleri için biraz farklı hükümler içermektedir; bu nedenle, gerçek operasyonlarda izlenecek esasların açıkça tanımlanması gerekmektedir.

Bazı takviyeli PEEK kompozit malzemelerin sertliği HRC 50'yi bile aşabilir. Çekme dayanımı, eğilme dayanımı ve darbe dayanımı gibi göstergeler incelenerek mekanik özelliklerinin test edilmesi gereklidir. Kalite ve performanslarının istikrarlı olmasını sağlamak ve ilgili alanlardaki uygulamalarının güvenliğini ve güvenilirliğini garanti altına almak için ISO ve ASTM gibi uluslararası standartlara uygun olarak standartlaştırılmış testler yapılmalıdır.