การทดสอบความแข็งแบบร็อคเวลล์ของวัสดุคอมโพสิตพอลิเมอร์ PEEK

PEEK (โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน) เป็นวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูงที่ผลิตขึ้นโดยการผสมเรซิน PEEK กับวัสดุเสริมแรง เช่น คาร์บอนไฟเบอร์ ใยแก้ว และเซรามิก วัสดุ PEEK ที่มีความแข็งสูงจะทนต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอได้ดีกว่า และเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอและชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรงสูง ความแข็งสูงของ PEEK ช่วยให้สามารถรักษารูปทรงได้แม้หลังจากได้รับแรงทางกลและใช้งานเป็นเวลานาน ทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ การแพทย์ และสาขาอื่นๆ

สำหรับวัสดุคอมโพสิตพอลิเมอร์ PEEK ค่าความแข็งร็อคเวลล์เป็นหนึ่งในตัวชี้วัดสำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิภาพ หลักการทดสอบความแข็งร็อคเวลล์นั้นอิงตามวิธีการกดรอย ซึ่งจะกำหนดค่าความแข็งของวัสดุโดยการวัดความลึกของการกดที่เกิดจากหัวกดเฉพาะที่กดลงบนพื้นผิววัสดุภายใต้แรงทดสอบที่กำหนด นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องทดสอบคุณสมบัติทางกลโดยการทดสอบความแข็งแรงดึง ความแข็งแรงดัด ความแข็งแรงกระแทก ฯลฯ และปฏิบัติตามมาตรฐานสากลหรือมาตรฐานภายในประเทศ เช่น ISO, ASTM ฯลฯ เพื่อทำการทดสอบที่เป็นมาตรฐาน เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของคุณภาพและประสิทธิภาพ และเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการใช้งานในสาขาที่เกี่ยวข้อง

ผลการทดสอบความแข็งแบบ Rockwell สามารถสะท้อนถึงความสามารถของวัสดุคอมโพสิตพอลิเมอร์ PEEK ในการต้านทานการเสียรูปพลาสติกได้โดยตรง ความแข็งแบบ Rockwell ที่สูงขึ้นหมายความว่าวัสดุมีความทนทานต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอมากขึ้น ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนสามารถทำงานได้อย่างเสถียรและยาวนานในสภาพแวดล้อมทางกลที่ซับซ้อนและสภาวะที่รุนแรง เมื่อใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์และชิ้นส่วนระบบส่งกำลัง วัสดุคอมโพสิต PEEK ที่มีความแข็งสูงสามารถปรับปรุงอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในด้านการแพทย์ เมื่อใช้ในการผลิตเครื่องมือผ่าตัดหรือวัสดุปลูกถ่าย ความแข็งที่เหมาะสมไม่เพียงแต่จะช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เกิดความเข้ากันได้ทางกลที่ดีระหว่างวัสดุปลูกถ่ายกับเนื้อเยื่อของมนุษย์อีกด้วย ในขณะเดียวกัน ผลการทดสอบความแข็งแบบ Rockwell ยังสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการควบคุมคุณภาพ ใช้ในการตรวจสอบความเสถียรของประสิทธิภาพของวัสดุ PEEK ในระหว่างกระบวนการผลิต และเพื่อค้นพบปัญหาคุณภาพที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของวัตถุดิบ เทคโนโลยีการแปรรูป และปัจจัยอื่นๆ ได้อย่างทันท่วงที

ในการทดสอบความแข็งแบบ Rockwell ของวัสดุ PEEK ควรเลือกชนิดของหัวกดและแรงกดให้เหมาะสมกับคุณสมบัติของวัสดุและช่วงความแข็งที่ต้องการทดสอบ โดยทั่วไปแล้ว มาตราส่วนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ HRA, HRB, HRC, HRE, HRR, HRL, HRM เป็นต้น

ก่อนทำการทดสอบอย่างเป็นทางการ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวทดสอบของวัสดุ PEEK เรียบ เนียน และปราศจากน้ำมัน ชั้นออกไซด์ หรือสิ่งสกปรกอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของผลการทดสอบ วางชิ้นงานทดสอบให้มั่นคงบนแท่นของเครื่องทดสอบความแข็ง เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานจะไม่เคลื่อนที่ระหว่างการทดสอบ ทุกครั้งที่ทำการทดสอบ ต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการทำงานของเครื่องทดสอบความแข็งอย่างเคร่งครัด และต้องใช้แรงทดสอบอย่างช้าๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการรับแรงกระแทก หลังจากที่แรงทดสอบคงที่ตามเวลาที่กำหนดแล้ว ให้อ่านและบันทึกค่าความแข็ง Rockwell ที่สอดคล้องกับความลึกของการกด เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เป็นตัวแทนมากขึ้น โดยทั่วไปจะทำการวัดหลายครั้งในตำแหน่งต่างๆ เช่น เลือกจุดทดสอบที่แตกต่างกัน 5 จุดขึ้นไป จากนั้นจึงวิเคราะห์ผลการวัดทางสถิติเพื่อคำนวณพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน