Всяка година се отделят много ресурси, за да се разбере защо продуктите се провалят. Понякога това е така, защото никой от участващите в даден проект не осъзнава, че предоставените данни са грешни.
От Майкъл Сепе.
Дял
ЧЕТЕТЕ СЛЕД
Преди повече от 20 години имаше индустриална публикация за индустрията, наречена Форум за дизайн на пластмаси. Понякога списанието публикува специално, наречено „Галерия Fallas“. Това беше колона, описваща грешките, направени при проектирането на пластмасови части и как тези грешки бяха решени. Грешките са страхотни учители и рубриката предаде важността на спазването на принципите на добрия дизайн. Не излизаше всеки месец, защото беше трудно да се намерят сътрудници.
Авторите трябваше да бъдат готови да разкажат история, която може да им остави неблагоприятен образ. В съвременния свят, където юридическите отдели изглеждат да кажат повече от главния изпълнителен директор за това как се управлява бизнес, би било невъзможно да се поддържат толкова честни усилия да бъдем пример.
Препоръчано съдържание
Друга област, която би могла да се възползва от такава професионална честност, е анализът на материалите. Това не е толкова важно поле за хората в бранша, колкото дизайна, но всяка година се отделят различни ресурси, за да се разбере защо продуктите не работят. В предишните колони обсъждахме пречките за получаване на значими аналитични резултати. Това е пример за един от онези проекти, които са дали валиден резултат, въпреки че никой от участващите не е знаел, че информацията е невярна.
Проектът се състоеше в производството на композитни части по поръчка от поликарбонат с 30% къси стъклени влакна и 15% PTFE. Някои от частите показаха очакваните механични свойства, докато други бяха доста крехки. Когато възникне този вид разлика, има две неща, които трябва да бъдат определени незабавно: състав и молекулно тегло.
Тази статия е за изследване на композицията. Лабораторията, която направи сравнението между пластичните и чупливи части, избра една техника за извършване на оценката, тест, известен като термогравиметричен анализ (TGA). Това е метод, който анализира състава, наблюдавайки начина, по който материалът губи маса при нагряване. Това е отличен инструмент за решаване на много проблеми, свързани със състава
Най-честото измерване, направено с TGA, е съдържанието на пълнител. Почти всички пълнители са неорганични и следователно не се разлагат дори при много високи температури. Повечето полимери, като органични, изгарят напълно, ако температурата е достатъчно висока и тестът се извършва в правилната среда. Следователно пълнителите остават при заключението на теста като остатъци и тяхната маса като процент от първоначалната проба осигурява отлично средство за изчисляване на съдържанието на пълнителя. Тъй като това е материал със стъкло, TGA е подходящ метод.
TGA може да се използва и за количествено измерване на количеството на различни полимерни съставки в дадено съединение, стига температурата, при която тези елементи се разлагат, да е достатъчно различна, за да осигури добро разделяне.
Отличен пример за използване на TGA за тази цел е измерването на количеството PTFE, което може да присъства в съединение на базата на ацетал (POM). TGA работи много добре в този случай, тъй като температурите, при които POM и PTFE се разлагат, са много различни и следователно е възможно да се премахнат всички POM, преди да започне загубата на тегло на PTFE. И тъй като TGA измерва загубата на тегло, методът е количествен. Фигура 1 показва пример за резултат от TGA тест за POM, модифициран с PTFE.
Предполага се, че анализираният материал (ацетал, POM) съдържа 15% PTFE. Синята линия показва теглото на пробата като функция от температурата, докато зелената линия показва скоростта, с която теглото се губи при повишаване на температурата. Това производно е полезно за подчертаване на фини промени в скоростта на отслабване, които може да е трудно да се видят на кривата на отслабване.
Предполага се, че анализираният материал съдържа 15% PTFE. Графиката показва две криви. Синята линия показва теглото на пробата като функция от температурата, докато зелената линия показва скоростта, с която теглото се губи с повишаване на температурата. Това производно е полезно, когато се подчертават фини промени в скоростта на загуба на тегло, които може да е трудно да се видят на кривата на отслабване, както ще се види по-късно.
Резултатът показва голяма загуба на тегло - 84,34% от пробата -, която се случва между 300 ° C и 425 ° C (572-797 ° F). Тази загуба на тегло се дължи на разрушаването на POM и е завършена преди следващата загуба на тегло да започне близо до 500 ° C (932 ° F). Тази втора загуба на тегло, която завършва при 650 ° C, 1202 ° F, се дължи на PTFE и съответства на 15,28% от пробата.