壓縮應力松弛測試【華萊士】
簡介
壓縮應力松弛測試正廣泛應用于航空、航天技術、汽車和建筑工業。
密封件應用于眾多的行業當中,而且安全、保證和產品責任問題也要求這些重要的零部件在壓力狀態下操作多年不發生故障,例如管接頭使用的O型橡皮圈,以及航天和汽車發動機使用的密封件。
壓縮應力松弛測試(CSR)用于測量彈性體在兩個剛性表面間受壓縮經過一定時間后有效密封的能力。在彈性體和剛性表面之間分界面的應力對有效密封很重要,也是彈性體和施加的應變的模量函數。
CSR 測試
在CSR間斷測試中,試驗材料的試樣放置在一個固定裝置(夾具)內,并在兩個壓盤間保持恒定的壓縮應變(通常為25%)。材料仍保持在夾具內,材料推向壓盤的反作用(密封力)通過測量力的儀器進行測量。樣品可在各種各樣的媒質內老化,例如空氣、油、燃料、溶劑(溫度可高可低)。樣品保持在夾具內經過預先設定的時間之后,從媒質中拆下進行力的測量。試樣通常為小墊片類型,類似于鈕型或O型橡皮圈。
應力松弛不是一個線性的現象- 通常情況下,力值將在試驗的最初幾小時和幾天急速下降,然后變得平穩。因此,強烈建議按對數的間隔(例如1天,2天,4天,1周,2周,4周等)進行測量。
通常,在彈性體使用壽命的任何給定點上,密封力值會隨著溫度的升高或彈性體的膨脹而增加,并隨著溫度的下降或膨脹溶劑的蒸發而減少。
測試的持續時間主要取決于經過長時間后力的數值下降至接近平穩值的時長。有各種表示數據的方式,最普遍的是如圖1所示的%密封保持力。
影響測試精確度的因素
根據華萊士與用戶多年接觸的經驗顯示:如要獲得準確、可重復的測試結果,必須在CSR測試期間控制好幾個關鍵因素。這些因素是:
1. 準確和穩定的老化溫度。
2. 進行反作用力測量時,實驗室溫度保持穩定和一致。
3. 準確探測到進行反作用力測量的點。
4. 測試夾具的上下壓盤的表面質量優質,并互相平行。
總結
CSR正逐漸廣泛應用于新密封材料、燃料和油的開發過程的測試,并為工程師的現場問題診斷提供有價值的參考。其主要的優勢是可以模擬密封材料在計劃用途(例如在發動機、傳送和管道)中作用的環境條件。如果某些關鍵的因素得到控制,CSR測試結果將是可重復和可再生的。
