Зеленая сила

Прочность в сыром состоянии , или прочность при обращении , можно определить как прочность материала при его обработке для формирования окончательного предела прочности на разрыв . Эта прочность обычно значительно ниже конечного предела прочности материала. Термин «прочность в сыром виде» обычно упоминается при обсуждении неметаллических материалов, таких как клеи и эластомеры (например, резина). Недавно, ^{[ когда? ]} на него также ссылаются в металлургических применениях, таких как порошковая металлургия .

Клеи

Соединение, выполненное с использованием клея , можно назвать клеевым соединением или связкой.

Зеленая прочность клеев – это раннее развитие прочности сцепления клея. Это указывало на то, что «клейкое соединение достаточно прочное, чтобы с ним можно было обращаться через некоторое время после соединения адгезивов, но задолго до достижения полного отверждения». Обычно эта прочность значительно ниже конечной прочности отверждения. Большинство клеев обычно имеют начальную прочность в сыром виде и конечную предельную прочность на разрыв, указанную для их применения. У бытовых клеев эти данные обычно отражаются на упаковке. ^{[ 1 ]}

Лучший пример этого можно увидеть на типичных эпоксидных смолах из местных хозяйственных магазинов. Во время отверждения эпоксидная смола переходит в начальную фазу отверждения, также называемую «зеленой фазой», когда она начинает гелеобразовать . В этот момент эпоксидная смола перестанет пригодна для работы и превратится из липкой в твердую, похожую на резину текстуру. Хотя на этом этапе эпоксидная смола отверждена лишь частично, она имеет более низкую прочность в сыром виде. Обычно этот процесс происходит в течение от 30 минут до 1 часа. В это время рассматриваемую деталь можно манипулировать, но она не выдерживает больших нагрузок или напряжений. Обычно стандартному эпоксидному материалу требуется до 24 часов, чтобы затвердеть до окончательной и полной прочности. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Температура является важным фактором, определяющим время, необходимое клею для формирования прочности в сыром виде. Хотя это может варьироваться от клея к клею, вообще говоря, тепло может ускорить процесс формирования прочности в сыром виде и общего времени отверждения. Для различных клеев существуют диаграммы трансформации время-температура , которые связывают время и температуру с состоянием клея во время отверждения. Это позволяет правильно понять, когда будет достигнута прочность клеевого соединения в сыром виде в зависимости от определенных условий. ^{[ 1 ]}

Тестирование

Механические испытания можно использовать для проверки прочности материала в сыром состоянии. Это позволит пользователю понять величину нагрузки, которую можно приложить в зеленой фазе перед окончательным отверждением. ^{[ 1 ]}

Растягивающую нагрузку можно проверить различными методами испытаний. Существует множество спецификаций ASTM для испытаний клеев на растяжение, которым относительно легко следовать. Такие испытания включают процесс прикрепления клея к двум клеям (обычно деревянным или стальным ), а затем проверку соединения с помощью испытания на растяжение. Одним из примеров является использование нами метода испытаний ASTM D2095. В этом тесте концы двух металлических стержней полируются, чтобы на них не было заусенцев, которые могли бы повлиять на клеевое соединение. Кроме того, поверхности были идеально параллельны. Затем стержни стыкуются друг с другом с помощью клея, соединяющего их. По мере отверждения и схватывания прочность в сыром виде можно проверить с помощью испытания на растяжение, подвергая склеивание полной нагрузке на растяжение. ^{[ 1 ]}

Сдвиговую нагрузку также можно проверить на прочность в сыром состоянии. Большинство клеевых соединений, используемых в конструкции, требуют, чтобы соединение обычно находилось в состоянии сдвига, а не растяжения. По этой причине очень важно понимать сдвиговую нагрузку соединения в зависимости от его сырой прочности и конечной прочности. Как и в случае с растягивающей нагрузкой, ASTM предлагает очень специфические методы испытаний соединений при сдвиговой нагрузке.

Стандартное испытание образца на сдвиг внахлест описано в ASTM D1002. Это испытание является единственным распространенным и обсуждаемым методом испытаний клеевых соединений. В этом методе поверхность подготавливается и очищается для каждого образца. Затем клей наносится на участок, который будет притираться. Длина нахлеста обычно составляет 0,5 дюйма, а ширина скрепления — 1 дюйм. Затем связь фиксируют и дают затвердеть. Для испытаний на прочность в сыром виде приспособление можно в нужный момент снять, а образец нагружать на сдвиг до тех пор, пока он окончательно не выйдет из строя. Это позволит проверить прочность материала в сыром виде. ^{[ 1 ]}

Другие испытания, такие как испытание на нагрузку на раскол и испытание на отслаивание, можно использовать для определения как прочности материала в сыром виде, так и окончательной прочности. Обычно они не отражены в технических характеристиках стандартных клеев, но могут использоваться для тестирования клеев в зависимости от их применения в жилых и коммерческих помещениях. ^{[ 1 ]}

Эластомеры

В производстве эластомеров термин «зеленая прочность» описывает прочность эластомера в невулканизированном, неотвержденном состоянии. Самый популярный тип эластомера – резина.

Для резиновых композитов прочность сырого материала имеет важное значение при формовании и производстве таких материалов, как радиальные шины , гусеницы танков и т. д. Эти каучуки необходимо растягивать от одной мельницы к другой во время обработки, чтобы сформировать конечный вулканизированный продукт. Прочность сырого материала позволяет выполнять эти переносы без разрывов и складок заготовки.

Чтобы улучшить прочность эластомеров в сыром виде и предотвратить проблемы при формовании, в композит обычно добавляют различные добавки и соединения. Кроме того, были изменены методы изготовления и формовки, чтобы уменьшить нагрузку на материал перед его вулканизацией. Эти методы являются важным компонентом шинной промышленности, поскольку это процесс, который требует значительного формования, растяжения и изгиба во время изготовления до завершения окончательного отверждения. ^{[ 4 ]}

Металлы

Зеленая прочность металлов обычно ^{[ ласковые слова ]} упоминается в области порошковой металлургии .

Порошковая металлургия относится к изготовлению материалов или компонентов из порошков. В порошковой металлургии первоначальная прочность сырца формируется во время прессования и формовки. Увеличение сложности деталей и геометрии привело к необходимости повышения прочности в сыром состоянии во время этого процесса. ^{[ 5 ]}

Существует несколько ограничений, ограничивающих возможность повышения прочности компонентов порошковой металлургии в сыром виде. Такие характеристики, как размер частиц и сжимаемость, налагают ограничения на конечную прочность сырца. ^{[ 5 ]}

Были проведены различные исследования для улучшения прочности порошковой металлургии в сыром состоянии. Использование современных смазочных материалов и добавление высоколегированных сплавов показало, что можно повысить прочность этих материалов в сыром виде. ^{[ 5 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Поциус, Альфонс (2012). Адгезия и клеевые технологии: Введение (3-е изд.). Хансер. ISBN 978-1-56990-511-1 .
^ «Важные характеристики некоторых распространенных испытаний клея» . Адгезимаг.com .
^ «Эпоксидная химия» .
^ Ма, Ликинг. «Метод повышения прочности эластомеров в сыром виде» . Гугл Патенты .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лук, Сидней (1996). «Система материалов повышенной экологичности для обработки металлов и нержавеющей стали» (PDF) . Всемирный конгресс PM2TEC '96 . Архивировано из оригинала (PDF) 23 апреля 2018 г. Проверено 22 апреля 2018 г.

[AdhesiveBook-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Поциус, Альфонс (2012). Адгезия и клеевые технологии: Введение (3-е изд.). Хансер. ISBN 978-1-56990-511-1 .

[2] «Важные характеристики некоторых распространенных испытаний клея» . Адгезимаг.com .

[3] «Эпоксидная химия» .

[4] Ма, Ликинг. «Метод повышения прочности эластомеров в сыром виде» . Гугл Патенты .

[Powder-5] Jump up to: ^а ^б ^с Лук, Сидней (1996). «Система материалов повышенной экологичности для обработки металлов и нержавеющей стали» (PDF) . Всемирный конгресс PM2TEC '96 . Архивировано из оригинала (PDF) 23 апреля 2018 г. Проверено 22 апреля 2018 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]