Методы тестирования и контроля качества резиновых изделий

Оценка с применением компьютерного моделирования 

Инновационная методика активно используется в материаловедении и лабораторных исследованиях готовой продукции. Суть заключается в создании цифровой модели и имитации нагрузок, действующих на изделие в ходе эксплуатации. Практичный способ предоставляет возможность прогнозировать реакцию резиновых и резинотканевых изделий на разрывные, сжимающие, изгибающие, крутящие, растягивающие усилия. 

Компьютерное моделирование позволяет проводить испытания без дорогостоящего изготовления образцов, сопряженного с безвозвратным повреждением выбранных для опробования товарных единиц. Методика дает разработчикам возможность варьировать состав полимера, усиливать при необходимости слой армирования, своевременно вносить изменения на стадии проектирования изделия. Благодаря применению специализированного программного обеспечения экономятся денежные средства и время.     

Проверка резиновых смесей реометром 

Контроль вулканизационных характеристик резиновых смесей на производственном этапе позволяет убедиться в том, что физико-механические и химические свойства готовых изделий будут соответствовать требованиям нормативов и заявленным клиентом показателям. Для оценки вязкости резиновой массы, скорости сшивки макромолекул в зависимости от температуры используется инновационный прибор – реометр. 

Устройство применяется для тестирования каучуков с синтетической и натуральной основой с целью своевременной корректировки формулы, определения модуля сдвига, выявления оптимальных условий вулканизации. Порядок испытаний декларирует ГОСТ 54547-2011.

Реометром пользуются сотрудники опытно-конструкторских бюро и исследовательских центров, занимающиеся разработкой термопластичных эластомеров. Прибор с подвижной матрицей воссоздает типичную для вулканизации сдвиговую нагрузку, которая влияет на прочностные показатели резинового и резинотканевого изделия. Датчики аппарата фиксируют анализируемые параметры во время вулканизации и после нее. 

Анализ физико-механических параметров резинотехнических изделий 

Чтобы получить представление об износоустойчивости резинового изделия, установить оптимальный срок службы и дать рекомендации по условиям эксплуатации, контрольные структуры производителей и сертификационные организации проводят ряд лабораторных исследований.

Основные виды тестирования резинотехнической продукции:

• Усталость термопласта. Продолжительность эксплуатации изделий из резины зависит от сопротивляемости динамическим нагрузкам. Из-за циклично повторяющегося сжатия-растяжения, изгибания-выпрямления, ударных воздействий в теле полимера появляются микротрещины. Неопределяемые визуально дефекты постепенно увеличиваются, приводя к разрывам, деформации, отслоению. Испытания на динамической машине позволяют понять, когда следует заменить резиновый компонент с проявлениями усталости материала. ГОСТ 9.024-74, ГОСТ 269-66.

• Раздир и растяжение. Исследование требуется для разработки инструкции по эксплуатации. Тестирование на испытательных установках с приложением статической раздирающей нагрузки проводится для регистрации величины силы, при которой нарушается структура, и для измерения длины, на которую увеличилось изделие во время растягивания и после разрыва. ГОСТ 270-75, ГОСТ 262-93.   

• Твердость. Способность противостоять погружаемым в эластомер посторонним предметам и инородным телам определяют для прогноза возможных деформационных изменений при контакте с механизмами, подвижными и статичными деталями из металлов, сплавов, твердых пластмасс. ГОСТ 263-75, ГОСТ 270-75.

• Устойчивость к термическому старению. Исследование позволяет выявить благоприятный для длительной эксплуатации температурный диапазон. Также выявляются предельные значения, при которых структура резинового изделия разрушается прежде гарантированного производителем срока. ГОСТ 9.024-74.

• Сопротивляемость истиранию. Немаловажная характеристика термопластичных эластомеров дает представление о ресурсе изделий из армированной и неармированной резины при абразивном воздействии. ГОСТ 23509-79.

• Морозоустойчивость. Способность резиновой и резинотканевой продукции восстанавливаться после замораживания и изгиба указывает, сколько циклов она сможет выдержать без деформации и необратимого повреждения. ГОСТ 13808-79.

• Сцепление с тканевой основой. Исследования проводятся для резинотканевых изделий, электроизоляционных ковров, напорных рукавов диаметром свыше 12 мм. Тестирование выявляет степень адгезии искусственных и натуральных каучуков с армирующей сеткой, созданной из полимерных волокон.  ГОСТ 6768-75.     

Кроме изучения физико-механических характеристик резинотехнических изделий проводятся исследования химического состава, тестирование устойчивости к агрессивным жидким и газообразным средам. Сотрудники отделов контроля производителя измеряют геометрические параметры, сверяют данные с требованиями нормативов. Прочность напорных рукавов также испытывают давлением на специализированных стендах.