车用塑料机械性能检测方法相关阐述

车用塑料机械性能检测方法相关阐述

章晶

身份证号  362329199607148911

摘要：车用塑料机械性能会直接影响塑料零件的可靠性以及耐久性。因此，加强车用塑料机械性能检查，可以提高车辆的质量。在车用塑料机械性能检测中主要检测弯曲性能、拉伸性能、硬度、冲击性能以及负荷变形温度等方法。本文主要讲解车用塑料机械性能检测的方法情况。

关键词：车用塑料；机械性能；检测方法

随着科学技术以及经济的不断发展，在日常出行中汽车数量逐渐增多，汽车已经走进千家万户，成为人们重要的代步工具[1]。我国已经成为全球最大的汽车产销国之一。在汽车生产过程中很多零件制作中广泛应用塑料，不仅可以减轻汽车重量，还可以美化汽车外观，提高汽车的性能。由于塑料容易成型、轻质化、容易改性，耐腐蚀等特点，在汽车的内部以及外部的装饰品，功能结构构件中应用较多。随着汽车制造业中塑料用量的增多，车用塑料机械性能会直接影响汽车零件的可靠性以及耐久性。通过全面检测车用塑料机械性能，可以客观检测汽车中塑料质量的情况。

1  车用塑料机械性能检测的取样方法

在检测过程中一般使用两种取样方法，第一，在检测中通过注塑方法，将塑料粒子原材料制作形成标准样条，通过这种方法对原材料的机械性能进行检测，但是无法将塑料成品的机械性能检测出来。第二，直接拿出塑料成品进行取样，根据塑料成本的实际大小地选择符合测量标准以及类型的样条，经过加工后制成试验的样条。这种取样的方法，可以将塑料成品机械性能检测出来，但是对原材料中机械性能的要求更高。在成品中取样，可以更加客观反映出车用塑料的机械性能，在很多汽车生产商中应用广泛。

2  车用塑料机械性能检测方法

2.1拉伸性能

塑料中拉伸性能主要是指在受到拉向应力时，塑料材料的应变、应力的性能[2]。在测量塑料的拉伸性能时，主要通过拉伸样品的纵向主轴的方向，直到拉断为止。详细记录样品在这个过程中应变以及应力的变化，并绘制应力/应变的曲线。在车用塑料拉伸性检测中，表现塑料拉伸性能的参数主要包括断裂伸长率、拉伸强度、拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、拉伸屈服应变等。断裂伸长率主要是指塑料材料在断裂过程中的应变。拉伸强度主要是指塑料材料在检测中观测记录的最大的初始应力。拉伸弹性模量主要是指拉伸应力与拉伸应变的比值，可以表达塑料材料的刚度，检测计算的值越大，表现发生弹性变形需要的应力越大。根据应力/应变的曲线，可以对塑料进行分类，主要分为非脆性材料以及脆性材料。其中拉伸屈服应变以及拉伸屈服应力表示非脆性材料在屈服点的位置的应变值以及应力值。在拉伸性能检测中，可以根据材料性质的情况确定拉伸速度，在脆性材料中使用较慢的拉伸速度，比如每分钟2毫米，非脆性材料使用较快的拉伸速度，比如每分钟50毫米。在检测拉伸模量时，需要尽可能让应变速率达到每分钟1%，提高拉伸模量检测的准确性。

2.2弯曲性能

塑料机械性能中弯曲性能主要表示在受到压向应力时，塑料材料的应变以及应力的性能[3]。车用塑料的弯曲性能检测中主要使用四点弯曲以及三点弯曲检测方法。在三点弯曲测试中，将样品使用横梁的方式在两端支撑，在样品的跨度中心使用恒定速度对样品施加压力，直到样品出现屈服以及断裂情况。在这个过程中详细记录应力以及应变的情况，并绘制应力/应变曲线。表现塑料的弯曲性能的参数为弯曲强度下的弯曲应变、弯曲强度、弯曲模量等。在弯曲强度中表示在弯曲过程中塑料承受最大的弯曲应力。弯曲应变表示在塑料最大弯曲应力时出现的弯曲应变值。弯曲模量是指弯曲的应力以及应变的比值，在弹性极限内塑料的抵抗弯曲变形的能力。在检测弯曲性能时，通过样品的厚度选择合适的支点，并根据厚度选择合适的跨距。在检测弯曲性能过程中，让弯曲的速率尽可能达到每分钟1%。在80*10*4毫米的样品中，使用每分钟2毫米的速度。在塑料的不同方向的弯曲性能存在一定的差别，分别在不同方向进行取样，检测弯曲强度。对于一些体积比较小的装饰塑料，可以使用四点弯曲检测，这种方法适用于样品尺寸比较小的情况。在检测中使用每分钟150度的变形速率对样品进行弯曲载荷，检测弯曲强度。

2.3冲击性能

塑料的冲击性能表示在面对冲击应力时，塑料的耐受力的情况[4]。在测量塑料冲击性能的方法主要有德标小试样冲击、悬臂梁冲击、简支梁冲击等。在德标小试样冲击检测中，主要适合在塑料成品取样检测中应用，塑料成品的样品较小，在检测中使用确定冲击力的摆锤冲击样品，但是落锤后举升的高度低于悬臂梁的冲击。在检测中，不需要使用夹具将样品夹持住，将样品放在样品支座附近垂直放置。在德标小试样缺口冲击检测中，将缺口的一侧面向摆锤，一般使用U型试验缺口。简支梁冲击检测是使用摆锤，升高摆锤、固定在一定高度中，然后将摆锤释放，使用恒定的速度对摆成横梁的样品进行冲击，在梁支座的中点的位置进行冲击。在缺口检测中，对缺口的位置进行冲击。在缺口检测中可以分为A,B,C三种缺口类型。在悬臂梁冲击中强度不同于简支梁冲击强度。悬臂梁冲击检测中使用已经冲击力的摆锤对垂直悬臂的样品进行冲击，样品需要接受冲击的力量。样品使用夹具固定好，使用摆锤进行冲击。在缺口样品检测中，将缺口沿着中心线固定好，在试验过程中让缺口位置迎接摆锤冲击。在检测中缺口有A,B两种类型的缺口。

2.4硬度性能

在塑料的硬度性能检测中主要是指在抵抗硬物压入表面时，塑料的能力。在检测中主要使用洛氏硬度、球压痕硬度以及邵氏硬度[5]。在邵氏硬度检测中主要在规定的载荷中，在塑料表面中压入压针，对压针垂直压入的深度进行检测，将塑料硬度与压针压入深度呈现反比的关系。在检测过程中，使用4毫米厚度的样品，如果后厚度不足，可以选择多个比较薄的样品叠加，保证各层之间接触完全。在塑料球压痕硬度检测中，根据规定的负荷，将直接5毫米的钢球压入样品的表面。在一定负载的情况下，压入钢球的深度的情况进行测量。根据压入深度对压入表面积进行检测，球的压痕硬度表示负荷/钢球压入表面积。根据材料硬度的情况选择合适的试验荷载，保证钢球压入的深度在0.15毫米到0.35之间。根据硬度选择试验负荷分别为49N,132N,358N,961N。塑料洛氏硬度检测中主要在规定负荷中，施加一个恒定的初负荷在钢球上，然后逐渐增加负荷，最后恢复到初负荷。在这个过程中钢球压入塑料表面的总深度减去初负荷中压入深度。

2.5负荷变形的温度

塑料的负荷变形温度表示在恒定的三点弯曲负荷中塑料随着温度升高，弯曲应变值的变化的情况。根据负荷变形温度检测，施加不同的恒定负荷，分为三种试验方法，其中A法使用1.80MPa，B法中使用0.45MPa，C法中使用8.00MPa。检测中根据样品厚度、宽度计算负荷变形温度的情况。

3  结语

在车用塑料机械性能检测中可以应用多种方法，对塑料的机械性能进行全面、客观的检测，在汽车生产中选择塑料机械性能较高种类，提高汽车的性能。

参考文献：

[1] 王鑫,金秀英,谢宇. 浅析车用塑料机械性能检测[J]. 科学技术创新,2020(35):169-170.

[2] 辛军. 车用塑料内胆全缠绕气瓶后寿命期性能研究[D]. 北京:北京工业大学,2012.

[3] 武楠. 车用非金属材料的性能检测[J]. 汽车运用,2015(2):24-25.

[4] 上海怡乐塑模科技有限公司. 一种基于车用零部件塑料件耐磨性能检测装置:CN201721864515.1[P]. 2018-08-07.

[5] 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会. 塑料 高应变速率下的拉伸性能测定 第1部分：方程拟合法:GB/T 36805.1-2018[S]. 2018.