PEEK (polieteroeteroketon) to wysokowydajny materiał kompozytowy, powstający w wyniku połączenia żywicy PEEK z materiałami wzmacniającymi, takimi jak włókno węglowe, włókno szklane i ceramika. PEEK o wyższej twardości jest bardziej odporny na zarysowania i ścieranie, dzięki czemu nadaje się do produkcji części odpornych na zużycie oraz części wymagających wysokiej wytrzymałości. Wysoka twardość PEEK pozwala mu zachować kształt nawet po naprężeniach mechanicznych i długotrwałym użytkowaniu, co czyni go szeroko stosowanym w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, medycznym i innych dziedzinach.
W przypadku materiałów kompozytowych z polimeru PEEK, twardość Rockwella jest jednym z kluczowych wskaźników oceny ich właściwości. Zasada badania twardości Rockwella opiera się na metodzie wciskania, która określa wartość twardości materiału poprzez pomiar głębokości wciskania określonego wgłębnika w powierzchnię materiału pod określoną siłą. Ponadto konieczne jest również badanie właściwości mechanicznych materiału poprzez badanie wytrzymałości na rozciąganie, zginanie, udarność itp. oraz przestrzeganie norm międzynarodowych i krajowych, takich jak ISO, ASTM itp., w celu przeprowadzania znormalizowanych testów zapewniających stabilność jakości i właściwości materiału oraz bezpieczeństwo i niezawodność jego zastosowania w pokrewnych dziedzinach.
Wyniki testu twardości Rockwella mogą bezpośrednio odzwierciedlać zdolność kompozytów polimerowych PEEK do przeciwdziałania odkształceniom plastycznym. Wyższa twardość Rockwella oznacza, że materiał ma większą odporność na zarysowania i zużycie, co jest kluczowe dla produkcji części w przemyśle lotniczym i kosmicznym, zapewniając stabilną i długotrwałą pracę części w złożonych środowiskach mechanicznych i ekstremalnych warunkach. W przemyśle motoryzacyjnym, do produkcji części silników i układów przeniesienia napędu, kompozyty PEEK o wysokiej twardości mogą skutecznie wydłużyć żywotność i niezawodność części. W przemyśle medycznym, w produkcji instrumentów chirurgicznych lub implantów, odpowiednia twardość może nie tylko zapewnić wydajność operacyjną instrumentu, ale także spełnić wymagania dotyczące dobrej kompatybilności mechanicznej implantu z tkanką ludzką. Jednocześnie wyniki testu twardości Rockwella mogą być również wykorzystane jako kluczowa podstawa kontroli jakości, służąca do monitorowania stabilności właściwości materiału PEEK w procesie produkcyjnym oraz do szybkiego wykrywania problemów jakościowych spowodowanych zmianami surowców, technologii przetwarzania i innymi czynnikami.
Podczas pomiaru twardości Rockwella materiałów PEEK, typ wgłębnika i siłę pomiaru należy dobrać racjonalnie, biorąc pod uwagę charakterystykę materiału i możliwy zakres twardości. Powszechnie stosowane skale to HRA, HRB, HRC, HRE, HRR, HRL, HRM itp.
Przed formalnym testem należy upewnić się, że powierzchnia testowa materiału PEEK jest płaska, gładka i wolna od oleju, warstwy tlenków lub innych zanieczyszczeń, aby zapewnić dokładność wyników testu. Umieścić próbkę mocno na stole roboczym twardościomierza, aby upewnić się, że próbka nie poruszy się podczas testu. Za każdym razem, gdy wykonywany jest test, należy ściśle przestrzegać procedur obsługi twardościomierza, a siła testowa musi być przykładana powoli, aby uniknąć obciążenia udarowego. Po ustabilizowaniu siły testowej przez określony czas, odczytać i zapisać wartość twardości Rockwella odpowiadającą głębokości wcisku. Aby uzyskać bardziej reprezentatywne dane, zazwyczaj wykonuje się wielokrotne pomiary w różnych miejscach, na przykład wybierając 5 lub więcej różnych punktów testowych, a następnie wyniki pomiarów są analizowane statystycznie w celu obliczenia parametrów, takich jak wartość średnia i odchylenie standardowe.
Czas publikacji: 18 kwietnia 2025 r.
