
Fiziksel ve Mekanik Özellikler
1
Elastomerlerin Bir contayı belirlerken ve yapılandırırken ve aynı zamanda zaman içindeki performansını garanti ederken, malzemelerin fiziksel ve mekanik özelliklerini dikkatli bir şekilde analiz etmek gerekir.
Sertlik , nüfuz etmeye karşı direnci ölçen malzeme özelliğidir. Elastomerler alanında iki ölçüm skalası vardır: Shore sertliği (40 ila 90 Sh arasındaki sertlikler için Shore A ve 90 Sh arasındaki değerler için Shore D) ve Uluslararası Kauçuk Sertlik Derecesi (IRHD). Ölçüm için, Shore A için kesik koni uçlu ve Shore D için 30° açılı bir durometre kullanılır. Her iki durumda da ölçüm DIN 53505 ve ASTM D2240 standartlarına göre düzenlenir. Aşağıda iki ölçeğin örtüşme şeması ve ana polimerlerin konumu verilmiştir.
Sertlik conta alanında çok önemli bir parametredir çünkü hem dinamik hem de ilk ayrılma sürtünmesini etkiler. Koltuğun aynı itme gücü ve pürüzlülüğü ile düşük sertlik, ilk ayrılmanın sürtünmesini azaltır; tam tersine bir yüksek sertlik dinamik sürtünmeyi azaltır. Sertlik ise sıcaklıktan etkilenir ve sıcaklık arttıkça azalır. Genel olarak sertliği düşük, yani daha yumuşak olan elastomerler daha pürüzlü yüzeylere daha iyi uyum sağlar ancak ekstrüzyona daha fazla maruz kalır. Sertlik genellikle contanın temas halinde kaldığı sıvılardan da etkilenir.
2
Basınç Direnci, Elastik Hafıza, Sıkıştırma Seti Basınç dayanımı, bir elastomerin belirli bir sıcaklıkta uzun süreli basınç gerilimi ve deformasyondan sonra orijinal kalınlığına dönme yeteneğidir. Uzun süre sıkıştırılan bir elastomer zamanla orijinal boyutuna dönme yeteneğini kaybetme eğilimindedir.
Orijinal boyut ile son boyut arasındaki fark yüzde olarak ifade edilir ve analiz edilen malzemenin sıkıştırma ayarını temsil eder. Sıkıştırma ayarı yüzdesi ne kadar düşük olursa, malzemenin basınç dayanımı o kadar iyi olur.
Contalar alanında, bir contanın işlevselliği, yapı malzemesinin sıkıştırma ayar seviyesinden büyük ölçüde etkilenir. Sıkıştırmaya karşı zayıf bir direnç, yani yüksek bir sıkıştırma seti, artık sızdırmazlığını uzun süre koruyamayan contanın işlevselliğini tehlikeye atabilir.
Öte yandan, sıkıştırmaya karşı yüksek direnç, yani düşük sıkıştırma ayarı, statik ve dinamik contanın zaman içinde iyi dayanıklılığının göstergesidir. Conta döngü sırasında basınca maruz kaldığından, sıvı kaybını önlemek için contanın döngü sonunda orijinal şekline dönmesi önemlidir.
3
Esneklik Modülü Elastik modül, bir malzeme örneğini gerilim altına almak ve onu orijinal boyutunun önceden tanımlanmış bir yüzdesine kadar germek için gereken kuvvet miktarını ölçer. Normalde elastik modül %50 (numuneyi orijinal boyutunun %50’si kadar germek için gereken kuvvet), %100 ve %300 olarak değerlendirilir. Çekme testiyle onaylanan değer ne kadar yüksek olursa, malzemenin özellikleri o kadar iyi olur.
Sızdırmazlık alanında yüksek elastik modül tercih edilir çünkü aşağıdakileri garanti eder: Statik ve dinamik sızdırmazlık durumunda temas yüzeylerine karşı yüksek dudak kuvveti ekstrüzyona karşı daha fazla direnç.
Çekme (veya uzama) malzemenin geri dönülmezlik veya kırılma olmaksızın geçebileceği elastik deformasyondur ve malzemenin sertliği ile ters orantılı bir parametredir.
Kopma yüküne (tokluk) ilişkin olarak, numunenin elastik fazı aşmak, kopana kadar yırtılmak ve geri dönüşü olmayan bir şekil almak için absorbe edebileceği kuvvet miktarı ölçülür.
Bu nedenle elastik modül (güç birimlerinin uzama birimlerine bölünmesiyle ölçülür: N/cm2) bu nedenle hem contanın sağlamlığı hem de ekstrüzyona karşı itme açısından temel bir göstergedir.
Aşınma Direnci Contanın belirlenmesinde bir diğer temel özellik aşınmaya karşı dirençtir. Belirli bir anda oluşan kesilme direncinin aksine, aşınma direnci, temas halindeki yüzeyler arasındaki sürtünme nedeniyle zamanla ortaya çıkan bir olgudur.
Direnci değerlendirme testi, numunenin önceden belirlenmiş bir süre boyunca sürtüldüğü bir zımpara kağıdı rulosu ile gerçekleştirilir. Testten önceki ve sonraki ağırlık ölçülür ve iki veri arasındaki fark, başlangıç ağırlığının yüzdesi olarak ifade edilir. Değer ne kadar düşük olursa elastomerin aşınmaya karşı direnci o kadar iyi olur.
4
Yırtılma ve Yıpranma Bir elastomerin yırtılma direnci, ürünün çekişe maruz kaldığı veya ürünün kendisinde yırtılmalara yol açabilecek yüzeysel kesilme riskinin bulunduğu uygulamalar için çok önemli bir parametredir. Tüm dinamik conta uygulamalarında doğru tasarım değerlendirmesi için gerekli aşınma direncinin belirlenmesi de aynı derecede önemlidir.
Bir elastomerin direncinin belirlenmesinde rol oynayan faktörler esas olarak şunlardır: polimerin türü, sertlik, yüzey kalitesi, yağlama, bağıl hızlar ve çalışma ortamı.
İmalat aşamalarında (kalıplama sırasında kalıptan ayrılmayı kolaylaştırır) ve yırtılmaları önlediği montaj aşamalarında da iyi bir direnç önemlidir.
Dayanıklılık veya Geri Tepme Esneklik veya geri tepme, bir elastomerin geçici deformasyondan sonra orijinal şeklini ve boyutunu geri kazanma yeteneğini temsil eder. Esneklik testi, her iki ucunda braketlerle sabitlenmiş bir numuneye bir sarkacın fırlatılmasını içerir. Sarkacın sıçradığı yükseklik daha sonra yüksekliğin yüzdesi olarak hesaplanır.