വാർത്തകൾ

01 ഇംപാക്ട് പ്രകടനത്തിന്റെ സാരാംശം

"ആഘാത പ്രതിരോധം" എന്ന് കേൾക്കുമ്പോൾ തന്നെ പലർക്കും "കാഠിന്യം" എന്ന ചിന്ത വരുന്നു. എന്നാൽ കാഠിന്യം എന്താണ്? ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു വസ്തുവിന് ആഘാതമേൽക്കുമ്പോൾ ഫലപ്രദമായി ഊർജ്ജം പുറന്തള്ളാൻ കഴിയുമോ എന്നതാണ്.

ഊർജ്ജം സുഗമമായി ചിതറിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ആ പദാർത്ഥം "കഠിനമാണ്"; ഊർജ്ജം ഒരു ബിന്ദുവിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, അത് "പൊട്ടുന്ന"താണ്.

അപ്പോൾ പോളിമറുകൾ എങ്ങനെയാണ് ഊർജ്ജം വിനിയോഗിക്കുന്നത്? പ്രധാനമായും മൂന്ന് വഴികളിലൂടെ:

• ചെയിൻ സെഗ്മെന്റ് ചലനം: ഒരു ബാഹ്യശക്തി അടിക്കുമ്പോൾ, തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ ആന്തരിക ഭ്രമണം, വളവ്, സ്ലൈഡിംഗ് എന്നിവയിലൂടെ ഊർജ്ജം ചിതറിക്കുന്നു. തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്ക് "ഒഴിഞ്ഞുമാറാനും", വളയാനും, സ്ലൈഡ് ചെയ്യാനും കഴിയും;

• സൂക്ഷ്മ-പ്രദേശ രൂപഭേദം: റബ്ബറിനെപ്പോലെ, റബ്ബർ കണികകളും മാട്രിക്സിൽ ഭ്രാന്ത് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ആഘാത ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ആന്തരിക ഘട്ടം ഘടന രൂപഭേദം വരുത്തുകയും പിന്നീട് വീണ്ടെടുക്കുകയും ചെയ്യും; 

• വിള്ളൽ വ്യതിയാനവും ഊർജ്ജ ആഗിരണം സംവിധാനങ്ങളും: വസ്തുക്കളുടെ ആന്തരിക ഘടന (ഫേസ് ഇന്റർഫേസുകൾ, ഫില്ലറുകൾ എന്നിവ പോലുള്ളവ) വിള്ളൽ വ്യാപന പാതയെ വളഞ്ഞതാക്കുകയും, ഒടിവ് വൈകിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, വിള്ളൽ ഒരു നേർരേഖയിൽ ഓടുന്നില്ല, മറിച്ച് ആന്തരിക ഘടനയാൽ തടസ്സപ്പെടുകയും, വ്യതിചലിക്കപ്പെടുകയും, നിഷ്ക്രിയമായി നിർവീര്യമാക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

കണ്ടോ, ആഘാത ശക്തി എന്നാൽ യഥാർത്ഥത്തിൽ "പൊട്ടലിനെ ചെറുക്കാനുള്ള ശക്തി" അല്ല, മറിച്ച് "ഊർജ്ജം തിരിച്ചുവിടുന്നതിലൂടെ അത് വിനിയോഗിക്കാനുള്ള കഴിവാണ്."

ഇത് ഒരു സാധാരണ പ്രതിഭാസത്തെയും വിശദീകരിക്കുന്നു: ചില വസ്തുക്കൾക്ക് അവിശ്വസനീയമാംവിധം ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിയുണ്ട്, ആഘാതത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ പൊട്ടിപ്പോകും; ഉദാഹരണത്തിന്, PS, PMMA, PLA പോലുള്ള എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ.

മറ്റ് വസ്തുക്കൾക്ക് മിതമായ ശക്തിയുണ്ടെങ്കിലും, ആഘാതത്തെ ചെറുക്കാൻ കഴിയും. കാരണം, ആദ്യത്തേതിന് "ഊർജ്ജം വിനിയോഗിക്കാൻ" ഒരിടവുമില്ല, രണ്ടാമത്തേതിന് "ഊർജ്ജം വിനിയോഗിക്കാൻ" ഒരിടവുമില്ല. ഉദാഹരണങ്ങളിൽ PA യുടെ ഷീറ്റുകളും ദണ്ഡുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു,PP, എബിഎസ് മെറ്റീരിയലുകൾ.

സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ നിന്ന് നോക്കുമ്പോൾ, ഒരു ബാഹ്യശക്തി തൽക്ഷണം പ്രഹരിക്കുമ്പോൾ, സിസ്റ്റത്തിന് വളരെ ഉയർന്ന ആയാസ നിരക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്നു, തന്മാത്രകൾക്ക് പോലും കൃത്യസമയത്ത് "പ്രതികരിക്കാൻ" കഴിയാത്തത്ര ചെറുതാണ്.

ഈ ഘട്ടത്തിൽ, ലോഹങ്ങൾ സ്ലിപ്പേജ് വഴി ഊർജ്ജം വിതറുന്നു, സെറാമിക്സ് വിള്ളലിലൂടെ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു, അതേസമയം പോളിമറുകൾ ചെയിൻ സെഗ്മെന്റ് ചലനം, ഡൈനാമിക് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ട് ബ്രേക്കിംഗ്, ക്രിസ്റ്റലിൻ, അമോർഫസ് മേഖലകളുടെ ഏകോപിത രൂപഭേദം എന്നിവയിലൂടെ ആഘാതം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു.

തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്ക് അവയുടെ സ്ഥാനം ക്രമീകരിക്കാനും സമയബന്ധിതമായി സ്വയം പുനഃക്രമീകരിക്കാനും ഊർജ്ജം ഫലപ്രദമായി വിതരണം ചെയ്യാനും മതിയായ ചലനശേഷി ഉണ്ടെങ്കിൽ, ആഘാത പ്രകടനം നല്ലതാണ്. നേരെമറിച്ച്, സിസ്റ്റം വളരെ കർക്കശമാണെങ്കിൽ - ചെയിൻ സെഗ്‌മെന്റ് ചലനം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി വളരെ ഉയർന്നതാണ്, ഗ്ലാസ് സംക്രമണ താപനില വളരെ ഉയർന്നതാണ് - ബാഹ്യശക്തി എത്തുമ്പോൾ, എല്ലാ ഊർജ്ജവും ഒരൊറ്റ ബിന്ദുവിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുകയും വിള്ളൽ നേരിട്ട് വ്യാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

അതിനാൽ, ആഘാത പ്രകടനത്തിന്റെ സാരാംശം "കാഠിന്യം" അല്ലെങ്കിൽ "ശക്തി" അല്ല, മറിച്ച് വളരെ കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ ഊർജ്ജം പുനർവിതരണം ചെയ്യാനും ചിതറിക്കാനും ഉള്ള വസ്തുവിന്റെ കഴിവാണ്.

 

02 നോച്ച്ഡ് vs. അൺനോച്ച്ഡ്: ഒരു ടെസ്റ്റല്ല, രണ്ട് പരാജയ സംവിധാനങ്ങൾ

നമ്മൾ സാധാരണയായി സംസാരിക്കുന്ന "ഇംപാക്ട് ശക്തി" യഥാർത്ഥത്തിൽ രണ്ട് തരത്തിലാണ്: 

• ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടാത്ത ആഘാതം: വസ്തുവിന്റെ "മൊത്തത്തിലുള്ള ഊർജ്ജ വിസർജ്ജന ശേഷി" പരിശോധിക്കുന്നു; 

• നോച്ച്ഡ് ഇംപാക്ട്: "വിള്ളലിന്റെ അഗ്രത്തിന്റെ പ്രതിരോധം" പരിശോധിക്കുന്നു.

നോട്ട് ചെയ്യാത്ത ആഘാതം, ആഘാതോർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനും പുറന്തള്ളാനുമുള്ള വസ്തുവിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള കഴിവ് അളക്കുന്നു. ബലപ്രയോഗത്തിന് വിധേയമാകുന്ന നിമിഷം മുതൽ ഒടിവ് വരെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ സ്ലിപ്പേജ്, ക്രിസ്റ്റലിൻ യീൽഡിംഗ്, റബ്ബർ-ഫേസ് രൂപഭേദം എന്നിവയിലൂടെ വസ്തുവിന് ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുമോ എന്ന് ഇത് അളക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഉയർന്ന നോട്ട് ചെയ്യാത്ത ആഘാത സ്കോർ പലപ്പോഴും നല്ല ഊർജ്ജ വ്യാപനത്തോടുകൂടിയ വഴക്കമുള്ളതും അനുയോജ്യവുമായ ഒരു സിസ്റ്റത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വിള്ളൽ പ്രചരണത്തിനെതിരായ ഒരു വസ്തുവിന്റെ പ്രതിരോധം നോച്ച്ഡ് ഇംപാക്ട് ടെസ്റ്റിംഗ് അളക്കുന്നു. ഇതിനെ "വിള്ളൽ പ്രചാരണത്തോടുള്ള സിസ്റ്റത്തിന്റെ സഹിഷ്ണുത" ആയി കണക്കാക്കാം. ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ഇടപെടലുകൾ ശക്തമാണെങ്കിൽ ചെയിൻ സെഗ്‌മെന്റുകൾക്ക് വേഗത്തിൽ പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, വിള്ളൽ പ്രചരണം "മന്ദഗതിയിലാകും" അല്ലെങ്കിൽ "നിഷ്ക്രിയമാക്കപ്പെടും".

അതിനാൽ, ഉയർന്ന നോച്ച്ഡ് ആഘാത പ്രതിരോധമുള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് പലപ്പോഴും ശക്തമായ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഇടപെടലുകളോ ഊർജ്ജ വിസർജ്ജന സംവിധാനങ്ങളോ ഉണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന് പോളികാർബണേറ്റിലെ ഈസ്റ്റർ ബോണ്ടുകൾക്കിടയിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ റബ്ബർ ടഫനിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിലെ ഇന്റർഫേഷ്യൽ ഡീബോണ്ടിംഗ്, ക്രീസിംഗ്. 

അതുകൊണ്ടാണ് ചില വസ്തുക്കൾ (PP, PA, ABS, PC പോലുള്ളവ) നോച്ച് ചെയ്യാത്ത ഇംപാക്ട് ടെസ്റ്റിംഗിൽ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നത്, പക്ഷേ നോച്ച് ചെയ്യാത്ത ഇംപാക്ട് റെസിസ്റ്റൻസിൽ ഗണ്യമായ കുറവ് കാണിക്കുന്നു, ഇത് സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രത സാഹചര്യങ്ങളിൽ അവയുടെ സൂക്ഷ്മ ഊർജ്ജ വിസർജ്ജന സംവിധാനങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

 

03 ചില വസ്തുക്കൾ ആഘാത പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളത് എന്തുകൊണ്ട്?

ഇത് മനസ്സിലാക്കാൻ, നമ്മൾ തന്മാത്രാ തലം നോക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഒരു പോളിമർ മെറ്റീരിയലിന്റെ ആഘാത പ്രതിരോധം മൂന്ന് അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളാൽ പിന്തുണയ്ക്കപ്പെടുന്നു:

1. ചെയിൻ സെഗ്‌മെന്റുകൾക്ക് സ്വാതന്ത്ര്യത്തിന്റെ അളവുകൾ ഉണ്ട്:

ഉദാഹരണത്തിന്, PE-യിൽ (ഉഹ്മ്‌ഡബ്ലിയുപിഇ, HDPE), TPU, ചില വഴക്കമുള്ള പിസികൾ എന്നിവയിലൂടെ, ചെയിൻ സെഗ്‌മെന്റുകൾക്ക് ആഘാതത്തിൻ കീഴിലുള്ള രൂപാന്തരപരമായ മാറ്റങ്ങളിലൂടെ ഊർജ്ജം പുറന്തള്ളാൻ കഴിയും. രാസ ബോണ്ടുകളുടെ വലിച്ചുനീട്ടൽ, വളയ്ക്കൽ, വളച്ചൊടിക്കൽ തുടങ്ങിയ ഇൻട്രാമോളിക്യുലാർ ചലനങ്ങൾ വഴി ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്നാണ് ഇത് പ്രധാനമായും ഉണ്ടാകുന്നത്.

2. ഫേസ് ഘടനയിൽ ഒരു ബഫറിംഗ് സംവിധാനം ഉണ്ട്: HIPS, ABS, PA/EPDM പോലുള്ള സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സോഫ്റ്റ് ഫേസുകളോ ഇന്റർഫേസുകളോ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ആഘാതത്തിൽ, ഇന്റർഫേസുകൾ ആദ്യം ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും, ഡീബോണ്ട് ചെയ്യുകയും, പിന്നീട് വീണ്ടും സംയോജിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ബോക്സിംഗ് ഗ്ലൗസുകൾ പോലെ - ഗ്ലൗസുകൾ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ അവ സ്ട്രെസ് സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പീക്ക് സ്ട്രെസ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. 

3. ഇന്റർമോളിക്യുലാർ "സ്റ്റിക്കിനസ്": ചില സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ, π–π പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ, ദ്വിധ്രുവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ പോലും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ ദുർബല പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ആഘാതത്തിൽ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനായി സ്വയം "ത്യാഗം" ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് പതുക്കെ വീണ്ടെടുക്കുന്നു.

അതിനാൽ, ധ്രുവ ഗ്രൂപ്പുകളുള്ള ചില പോളിമറുകൾ (PA, PC പോലുള്ളവ) ആഘാതത്തിനുശേഷം ഗണ്യമായ താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നതായി നിങ്ങൾക്ക് കണ്ടെത്താൻ കഴിയും - അത് ഇലക്ട്രോണുകളും തന്മാത്രകളും സൃഷ്ടിക്കുന്ന "ഘർഷണ താപം" മൂലമാണ്. 

ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ആഘാതത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ പൊതു സ്വഭാവം, അവ ഊർജ്ജം വേഗത്തിൽ പുനർവിതരണം ചെയ്യുകയും ഒറ്റയടിക്ക് തകരാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ്.

 

അപ്പുറംന്റെ UHMWPE ഉംHDPE ഷീറ്റ്മികച്ച ആഘാത പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളാണ് ഇവ. ഖനന യന്ത്രങ്ങളിലും എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഗതാഗത വ്യവസായങ്ങളിലും ഒരു പ്രാഥമിക വസ്തുവായി, അവ കാർബൺ സ്റ്റീലിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു, ട്രക്ക് ലൈനിംഗുകൾക്കും കൽക്കരി ബങ്കർ ലൈനിംഗുകൾക്കും ഇഷ്ടപ്പെട്ട തിരഞ്ഞെടുപ്പായി മാറി. 

അവയുടെ അതിശക്തമായ ആഘാത പ്രതിരോധം കൽക്കരി പോലുള്ള കഠിനമായ വസ്തുക്കളുടെ ആഘാതങ്ങളിൽ നിന്ന് അവയെ സംരക്ഷിക്കുന്നു, ഗതാഗത ഉപകരണങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കുന്നു. ഇത് ഉപകരണങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ ചക്രങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു, അതുവഴി ഉൽപ്പാദന കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും തൊഴിലാളികളുടെ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.