การทดสอบความแข็งร็อกเวลล์ของวัสดุผสมโพลีเมอร์ PEEK

PEEK (โพลีอีเธอร์อีเธอร์คีโตน) เป็นวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูงที่ผลิตขึ้นโดยผสมเรซิน PEEK กับวัสดุเสริมแรง เช่น คาร์บอนไฟเบอร์ ไฟเบอร์กลาส และเซรามิก วัสดุ PEEK ที่มีความแข็งสูงจะทนทานต่อรอยขีดข่วนและการเสียดสีได้ดีกว่า และเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอและชิ้นส่วนที่ต้องการการรองรับที่มีความแข็งแรงสูง ความแข็งที่สูงของ PEEK ช่วยให้คงรูปร่างไว้ได้แม้จะต้องรับแรงทางกลและการใช้งานเป็นเวลานาน จึงทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ การแพทย์ และสาขาอื่นๆ

สำหรับวัสดุผสมโพลีเมอร์ PEEK ความแข็ง Rockwell เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้หลักในการประเมินประสิทธิภาพ หลักการทดสอบความแข็ง Rockwell นั้นใช้หลักการกด ซึ่งจะกำหนดค่าความแข็งของวัสดุโดยการวัดความลึกของรอยกดที่เกิดจากการใช้หัวกดเฉพาะกดลงบนพื้นผิววัสดุภายใต้แรงทดสอบที่กำหนด นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุด้วยการทดสอบความแข็งแรงในการดึง ความแข็งแรงในการดัด ความแข็งแรงในการรับแรงกระแทก เป็นต้น และปฏิบัติตามมาตรฐานสากลหรือระดับชาติ เช่น ISO, ASTM เป็นต้น เพื่อดำเนินการทดสอบมาตรฐานเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของคุณภาพและประสิทธิภาพ และเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการใช้งานในสาขาที่เกี่ยวข้อง

ผลการทดสอบความแข็ง Rockwell สามารถสะท้อนความสามารถของวัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์ PEEK ในการต้านทานการเสียรูปพลาสติกได้โดยตรง ความแข็ง Rockwell ที่สูงขึ้นหมายความว่าวัสดุมีความทนทานต่อรอยขีดข่วนและการสึกหรอที่แข็งแกร่งกว่า ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนจะทำงานได้อย่างเสถียรและยาวนานในสภาพแวดล้อมเชิงกลที่ซับซ้อนและสภาวะที่รุนแรง เมื่อใช้ในสาขายานยนต์เพื่อผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์และชิ้นส่วนระบบส่งกำลัง วัสดุคอมโพสิต PEEK ที่มีความแข็งสูงสามารถปรับปรุงอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในสาขาการแพทย์ เมื่อนำไปใช้ในการผลิตเครื่องมือผ่าตัดหรือชิ้นส่วนปลูกถ่าย ความแข็งที่เหมาะสมไม่เพียงแต่รับประกันประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังตอบสนองความเข้ากันได้ทางกลที่ดีระหว่างชิ้นส่วนปลูกถ่ายและเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้อีกด้วย ในเวลาเดียวกัน ผลการทดสอบความแข็ง Rockwell ยังสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการควบคุมคุณภาพ ใช้ในการตรวจสอบความเสถียรของประสิทธิภาพของวัสดุ PEEK ในระหว่างกระบวนการผลิต และเพื่อค้นพบปัญหาคุณภาพที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในวัตถุดิบ เทคโนโลยีการแปรรูป และปัจจัยอื่นๆ ได้อย่างรวดเร็ว

เมื่อทำการทดสอบความแข็ง Rockwell ของวัสดุ PEEK ควรเลือกประเภทของหัวเจาะและแรงทดสอบให้เหมาะสมตามลักษณะของวัสดุและช่วงความแข็งที่เป็นไปได้ โดยทั่วไปแล้ว มาตราส่วนที่ใช้ ได้แก่ HRA, HRB, HRC, HRE, HRR, HRL, HRM เป็นต้น

ก่อนการทดสอบอย่างเป็นทางการ ให้แน่ใจว่าพื้นผิวการทดสอบของวัสดุ PEEK นั้นเรียบ เรียบ และไม่มีน้ำมัน ชั้นออกไซด์ หรือสิ่งเจือปนอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจถึงความแม่นยำของผลการทดสอบ วางตัวอย่างให้แน่นบนโต๊ะทำงานของเครื่องทดสอบความแข็งเพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างจะไม่เคลื่อนที่ระหว่างการทดสอบ ทุกครั้งที่ทำการทดสอบ ต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการทำงานของเครื่องทดสอบความแข็งอย่างเคร่งครัด และต้องใช้แรงทดสอบอย่างช้าๆ เพื่อหลีกเลี่ยงแรงกระแทก หลังจากทำให้แรงทดสอบคงที่เป็นเวลาที่กำหนดแล้ว ให้อ่านและบันทึกค่าความแข็ง Rockwell ที่สอดคล้องกับความลึกของรอยบุ๋ม เพื่อให้ได้ข้อมูลตัวแทนมากขึ้น โดยทั่วไปจะทำการวัดหลายครั้งในตำแหน่งต่างๆ เช่น เลือกจุดทดสอบที่แตกต่างกัน 5 จุดขึ้นไป จากนั้นจึงวิเคราะห์ผลการวัดทางสถิติเพื่อคำนวณพารามิเตอร์ เช่น ค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน