재질 데이터 시트 디코딩

연구는 재료 선택 프로세스의 불가피한 부분입니다. 특정 재료가 귀하의 응용 분야에 적합한지 여부를 확인하려면 실사를 수행해야 합니다. 일반 재료 설명은 특정 플라스틱이 해양 응용 분야에 적합한지 또는 금속이 부식되기 쉬운지 여부와 같이 올바른 방향으로 안내하는 데 충분한 정보를 제공할 수 있습니다. 특정 자료를 심층적으로 이해하려면 해당 자료를 살펴보아야 합니다.

재료 데이터 시트는 특성별로 다양한 재료를 설명하며 제품 팀에게 매우 유용한 도구입니다. 그러나 엔지니어링 또는 기술적 배경이 없는 경우 혼동될 수 있습니다. 이 기사는 재료 데이터 시트를 분석하여 재료 선택에 관한 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.

재료 데이터 시트에서 찾을 수 있는 다양한 플라스틱 재료 속성에 대해 알아보기 전에 보고된 재료 시트 속성은 재료가 테스트되는 방법에 따라 달라질 수 있다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 이유로 기술 데이터 시트에는 일반적으로 ASTM 표준과 같은 테스트 조건을 설명하는 표준이 있습니다. 여기 당신이 알아야 할 모든 것이 있습니다.

인장 특성

가장 일반적으로 보고되는 기계적 재료 특성인 인장 특성은 인장 하중, 힘 및 응력을 받을 때 재료가 어떻게 거동하는지 나타냅니다. 일부 인장 측정은 다음과 같습니다.

• 궁극의 인장 강도 — 재료가 견딜 수 있는 응력의 정도, 그 이상에서는 파손이 불가피합니다. 극한 인장 강도는 일반적으로 기본적으로 단위 면적당 힘인 psi 또는 MPa로 보고됩니다.

• 항복 인장 강도 또는 항복 강도 — 재료가 복구할 수 없는 영구 변형 전에 얼마나 많은 응력을 받을 수 있는지. 항복 강도는 일반적으로 psi 또는 MPa로 보고됩니다.

• 항복 시 인장 신율 — 재료가 돌이킬 수 없는 변형("신축성") 전에 늘어나는 정도. 항복 시 인장 신율은 일반적으로 길이의 백분율 증가로 보고됩니다.

• 탄성 계수 — 응력 하에서 재료가 얼마나 변형되는지("강성"). 탄성 계수는 ​​일반적으로 psi 또는 MPa로 보고됩니다.

재료의 기계적 특성을 결정하기 위해 인장 시험을 통해 장력을 사용하는 것이 일반적입니다. 인장 시험은 재료가 얼마나 강한지, 얼마나 뻣뻣한지, 얼마나 늘어나거나 늘어날 수 있는지 알아내기 위해 고안되었습니다. 테스트는 간단합니다. 클램프 중 하나가 파손될 때까지 재료를 잡아당깁니다.

적용된 힘은 인장 시험 중에 측정된 다음 "응력"을 측정하기 위해 시험 샘플의 단면적으로 나눕니다. 길이의 변화 또는 "변형률"도 측정됩니다. 그런 다음 응력과 변형률은 많은 기계적 특성을 결정할 수 있는 이들 간의 관계를 이해하기 위해 플롯됩니다.

굴곡 특성

일반적으로 보고되는 기계적 재료 특성의 또 다른 유형인 굴곡 특성은 굽힘 하중, 힘 및 응력을 받을 때 재료가 어떻게 거동하는지 나타냅니다. 일부 물체는 구조적 지지대에 사용하기 위해 증가된 굴곡 특성이 필요하지만 다른 구성요소는 손상을 피하기 위해 더 많은 유연성이 필요합니다. 일반적으로 기술 데이터 시트에서 찾을 수 있는 두 가지 특정 굴곡 특성이 있습니다.

• 굴곡 강도 — 재료가 영구적으로 구부러지기 전에 얼마나 많은 응력을 받을 수 있는지

• 굴곡 계수 — 응력 대 변형 비율로 표시되는 굽힘에 저항하는 재료의 경향

일반적으로 3점 굽힘 강도 시험은 굽힘 강도와 굽힘 계수를 결정하는 데 사용됩니다. 여기에는 두 개의 지지대에 재료 막대를 배치한 다음 유압 헤드 프레스로 막대 중앙에 압력을 가하는 작업이 포함됩니다. 재료의 굴곡 강도가 인장 강도보다 높은 것이 일반적입니다. 폴리아미드 및 아세탈과 같은 충전되거나 강화된 폴리머는 증가된 굴곡 특성을 자랑하는 반면, 엘라스토머와 같은 유연한 재료는 일반적으로 굴곡 강도 및 모듈러스가 더 낮습니다.

충격 속성

충격 특성은 재료가 견딜 수 있는 충격의 정도를 나타내며, 이는 본질적으로 파손 없이 흡수할 수 있는 에너지의 양을 의미합니다. 북미에서 충격 특성을 테스트하는 가장 일반적인 방법은 IZOD 충격 테스트 시스템을 사용하는 것입니다. 충격 강도를 테스트하기 위해 재료 샘플을 클램프에 고정합니다. 무거운 진자 팔을 올린 다음 아래로 흔들며 재료 샘플에 충격을 가합니다.

충격 강도 테스트에는 노치 테스트와 비노치 테스트의 두 가지 종류가 있습니다. 노치 충격 테스트는 노치가 있는 표면에 팔을 치는 것을 포함하는 반면, 노치가 없는 테스트에서는 팔이 평평한 표면으로 스윙합니다. 노치 테스트는 더 현실적인 결과를 제공하는 경향이 있으므로 노치 테스트보다 더 인기가 있습니다.

재료의 개별 품질은 충격 속성에 영향을 미칩니다. 일반적으로 고무 재질은 파단 신율이 높기 때문에 더 나은 내충격성을 제공합니다. 긴 사슬 가지와 더 큰 결정 구조도 플라스틱의 충격 특성을 증가시킬 수 있습니다.

경도

재료의 경도는 국부적인 마모 또는 압입으로 인한 변형에 얼마나 잘 저항할 수 있는지를 결정합니다. 경도의 범위가 엄청나기 때문에 매우 부드러운 것부터 믿을 수 없을 정도로 단단한 재료까지 다양하기 때문에 재료 경도를 측정하고 결정하는 데 사용되는 다양한 척도가 있습니다. 가장 일반적인 두 가지 재료 경도 척도는 다음과 같습니다.

• 로크웰 규모 , 금속이나 보석과 같은 단단한 물질을 측정하는 데 사용됩니다.

• 해안 규모 , 폴리머의 경도를 측정하는 데 사용됩니다. 쇼어 스케일은 젤 및 고무와 같은 더 부드러운 재료와 나일론 및 폴리프로필렌과 같은 더 단단한 재료를 측정할 수 있습니다.

경도 테스트 중에 작은 볼 끝 또는 원뿔 끝 막대가 특정 힘으로 재료 샘플을 누르고 막대가 재료를 얼마나 누르느냐에 따라 경도가 결정됩니다.

열 속성

재료의 열 속성은 재료가 온도에 반응하는 방식을 나타냅니다. 다음은 재료의 핵심 열 특성입니다.

• 지속적인 서비스 온도 — 기계적 특성이 크게 저하되는 온도를 나타냅니다.

• 열 변형 온도 — 온도 상승에 따른 재료의 강성 측정

• 선형 열팽창 계수(CLTE) — 온도 변화로 인해 재료의 크기가 변하는 경향을 설명합니다.

• 열전도율 — 재료가 받는 에너지의 양과 관련하여 재료의 온도가 얼마나 증가하는지 설명합니다.

열 특성 테스트는 재료의 유리 전이 온도를 결정하는 경우를 제외하고 간단합니다. 폴리카보네이트 및 폴리스티렌과 같이 결정 구조가 없는 비정질 재료만 유리 전이 온도를 갖습니다. 이것은 Tg로 측정되며 재료가 고무처럼 변하는 열을 결정합니다.

Fast Radius를 사용한 재료 데이터 시트 디코딩

재료 데이터 시트를 읽는 것은 향후 프로젝트의 예상 재료에 대해 더 많이 배우기 시작하는 훌륭한 방법입니다. 그러나 이 기사에서 볼 수 있듯이 기술 데이터 시트는 이해하기 어려울 수 있습니다. 또한 전문가의 조언을 대신할 수 없습니다.

Fast Radius와 같은 경험 많은 제조 파트너가 재료 선택 프로세스를 안내하고 복잡한 재료 데이터 시트를 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다. Fast Radius 팀원들은 방대한 산업 지식과 경험을 가지고 있으며, 우리는 그 전문 지식을 사용하여 귀하가 귀하의 응용 분야에 적합한 재료를 선택하도록 할 것입니다. 다음 프로젝트를 시작할 준비가 되셨다면 지금 바로 연락주세요.

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