Probas de dureza Rockwell de materiais compostos de polímero PEEK

O PEEK (polieteretercetona) é un material composto de alto rendemento fabricado combinando resina PEEK con materiais de reforzo como fibra de carbono, fibra de vidro e cerámica. Os materiais PEEK con maior dureza teñen unha mellor resistencia aos arañazos e á abrasión, o que os fai axeitados para a fabricación de pezas e compoñentes resistentes ao desgaste que requiren un soporte de alta resistencia. A alta dureza do PEEK permítelle manter a súa forma sen cambios mesmo despois de soportar tensións mecánicas e un uso a longo prazo, o que lle permite ser amplamente utilizado en campos como a aeroespacial, a automoción e a atención médica.

Para os materiais PEEK, a dureza é un indicador importante da capacidade do material para resistir a deformación baixo forzas externas. A súa dureza ten un impacto decisivo no seu rendemento e aplicacións. A dureza adoita medirse mediante a dureza Rockwell, especialmente a escala HRR, que é axeitada para plásticos de dureza media. A proba é cómoda e causa poucos danos ao material.

Nos estándares de ensaio de dureza Rockwell para materiais compostos de polímeros Peek, utilízanse amplamente a escala R (HRR) e a escala M (HRM), entre as cales a escala R é a que se aplica de forma relativamente máis común.

Para a maioría dos materiais Peek puros sen reforzo ou con baixo reforzo (por exemplo, contido de fibra de vidro ≤ 30 %), a escala R adoita ser a opción preferida. Isto débese a que a escala R é axeitada para plásticos relativamente brandos, e a dureza dos materiais Peek puros xeralmente oscila entre aproximadamente HRR110 e HRR120, o que se atopa dentro do rango de medición da escala R, o que permite unha reflexión precisa dos seus valores de dureza. Ademais, os datos desta escala teñen unha maior universalidade na industria á hora de probar a dureza destes materiais.

Para materiais compostos Peek de alto reforzo (por exemplo, contido de fibra de vidro/fibra de carbono ≥ 30%), a escala M úsase a miúdo debido á súa maior dureza. A escala M aplica unha forza de proba maior, o que pode reducir o impacto das fibras de reforzo nas indentacións e dar lugar a datos de proba máis estables.

As probas de dureza Rockwell de materiais compostos de polímero PEEK deben cumprir as normas ASTM D785 ou ISO 2039-2. O proceso central implica a aplicación dunha carga específica a través dun indentador de diamante e o cálculo do valor de dureza en función da profundidade de indentación. Durante o proceso de proba, débese prestar especial atención ao control da preparación da mostra e do ambiente de proba para garantir a precisión do valor do resultado. Débense ter en conta dous requisitos previos clave durante as probas:

1. Requisitos da mostra: O grosor debe ser ≥ 6 mm e a rugosidade da superficie (Ra) debe ser ≤ 0,8 μm. Isto evita a distorsión dos datos causada por un grosor insuficiente ou unha superficie irregular.

2. Control ambiental: Recoméndase realizar as probas nun ambiente cunha temperatura de 23 ± 2 ℃ e unha humidade relativa do 50 ± 5 %. As flutuacións de temperatura poden afectar significativamente as lecturas de dureza de materiais poliméricos como o Peek.

As diferentes normas teñen disposicións lixeiramente diferentes para os procedementos de proba, polo que as bases a seguir deben definirse claramente nas operacións reais.

A dureza de certos materiais compostos de PEEK reforzados pode incluso superar o HRC 50. É necesario probar as súas propiedades mecánicas examinando indicadores como a resistencia á tracción, a resistencia á flexión e a resistencia ao impacto. Débense realizar probas estandarizadas de acordo con normas internacionais como ISO e ASTM para garantir a estabilidade da súa calidade e rendemento, así como para garantir a seguridade e a fiabilidade das súas aplicacións nos campos relevantes.