Kiểm tra khả năng chống mài mòn cho cao su

Phương pháp dễ tiếp cận nhất để xác định khả năng chống mài mòn của cao su là sử dụng máy thử độ mài mòn, trong đó miếng cao su được gắn dưới trọng lượng và tiếp xúc với trống quay có tấm mài mòn trong một khoảng cách cố định.

Phương pháp này thực hiện theo tiêu chuẩn: ISO 4649:2017, ASTM D5963-4 (2019)

Cho đến nay, việc sử dụng cao su nhiều nhất là ngành sản xuất lốp xe, nơi các đặc tính độc đáo của cao su cho phép lốp xe bền nhưng dẻo và không thấm khí. Sự mòn dần của lốp so với đường nhựa là một yếu tố quan trọng đối với cả độ bền cũng như các tác động của môi trường.

Các hạt được tạo ra là một nguy cơ ô nhiễm và cần được giảm thiểu càng nhiều càng tốt. Vì vậy có rất nhiều các nghiên cứu về đặc tính mài mòn của vật liệu đã được đề xuất và thử nghiệm.

Phương pháp dễ dàng để thử nghiệm khả năng mài mòn là phương pháp được thực hiện như sau:

  • Để thực hiện kiểm tra độ mài mòn khá đơn giản. Bước đầu tiên là kiểm tra khả năng mài mòn của tấm mài mòn bằng cách sử dụng mẫu cao su tham chiếu. Cao su tham chiếu này có sẵn trên thị trường.
  • Một miếng cao su chuẩn được cân trước, sau đó lắp vào máy và thực hiện phép thử 40 mét đầy đủ.
  • Sau khi thử nghiệm kết thúc, cao su chuẩn được cân lại. Độ hao hụt khối lượng chấp nhận được của cao su là từ 180 đến 220 mg.
  • Nếu sự mất khối lượng quá lớn, thường xảy ra với các tấm mài mòn mới, có thể lắp một miếng thép trong giá đỡ mẫu để làm mềm tấm mài mòn. Một lần chạy mới với cao su tham chiếu sau đó được thực hiện lại để xác nhận độ nhám.
  • Thử nghiệm phụ thuộc nhiều vào cao su chuẩn và nó cần được sử dụng ít nhất trước mỗi thử nghiệm và tốt nhất là sau đó. Trong một số trường hợp, nó cũng có thể cần thiết giữa các mẫu riêng lẻ.
  • Để chuẩn bị mẫu, dùng dao quay có đường kính 16 mm để cắt các nút từ tấm cao su có độ dày ít nhất là 6 mm. Nếu sử dụng tấm mỏng hơn, có thể liên kết nó với cao su nền để có tổng độ dày thích hợp. Sau đó, mẫu này có thể dễ dàng được lắp bằng cách xoay vòng bên ngoài mẫu. Có thể sử dụng lực hướng xuống khác nhau bằng cách lắp các quả nặng lên trên giá đỡ mẫu. Một lựa chọn phổ biến là 10 N (trọng lượng khoảng 1 kg), cũng được sử dụng cho cao su chuẩn.
  • Khi mẫu và quả cân đã ở đúng vị trí, bộ phận giữ mẫu được lật xuống trên tấm mài mòn và người thử nghiệm quay trống đồng thời từ từ di chuyển mẫu dọc theo trục với tổng cộng 20 hoặc 40 mét trên tấm mài mòn.
  • Một thử nghiệm yêu cầu ít nhất ba mẫu được cân trước và sau khi thử nghiệm. Kết quả cuối cùng được trình bày dưới dạng giá trị trung bình của khối lượng bị mất của ba mẫu được biểu thị bằng khối lượng mất mát theo mật độ (Δmt / ρt), liên quan đến sự khác biệt giữa độ hao hụt khối lượng tiêu chuẩn của cao su chuẩn (Δmconst) và khối lượng thất thoát thực tế của cao su tham chiếu (Δmr). Kết quả cuối cùng được trình bày dưới dạng milimét khối. Tính toán này có thể được nhìn thấy trong công thức dưới đây.

Phép đo cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng mẫu quay hoặc ở nhiệt độ cao.

Việc thử nghiệm khả năng chống mài mòn cho vật liệu là bước quan trọng để thành phẩm đưa vào sử dụng thực tế được hiệu quả và đảm bảo được khả năng sử dụng theo yêu cầu của người dùng.

This post is also available in: English