دستگاه تست VICAT (تست نرمی )

دستگاه تست ویکات (Vicat apparatus) یکی از ابزارهای استاندارد برای تعیین زمان گیرش سیمان و خمیرهای گچی است. این دستگاه به طور خاص برای اندازه‌گیری زمان نرمی (Vicat Softening Point) استفاده می‌شود که نشان می‌دهد یک ماده در چه دمایی شروع به نرم شدن و تغییر شکل می‌کند.

اجزای دستگاه ویکات

بدنه اصلی: ساختار دستگاه که سایر اجزا روی آن نصب می‌شوند.

سوزن ویکات: یک سوزن استاندارد که به منظور نفوذ به داخل خمیر سیمان یا گچ استفاده می‌شود.

پایه نگهدارنده نمونه: قسمتی که نمونه در آن قرار می‌گیرد.

ترازوی کالیبره شده: برای اندازه‌گیری دقیق نفوذ سوزن به داخل نمونه.

سیستم تنظیم دما: در برخی از دستگاه‌های پیشرفته برای کنترل دمای محیط تست استفاده می‌شود.

روش کار با دستگاه ویکات

آماده‌سازی نمونه: خمیر سیمان یا گچ با نسبت‌های مشخص آب و مواد خشک آماده می‌شود.

ریختن نمونه در قالب: نمونه آماده شده در قالب دستگاه ریخته می‌شود.

قرار دادن سوزن ویکات: سوزن در بالای نمونه قرار داده می‌شود.

اندازه‌گیری نفوذ: با گذشت زمان، سوزن به آرامی به داخل نمونه نفوذ می‌کند و میزان نفوذ در زمان‌های مختلف ثبت می‌شود.

تعیین زمان گیرش: زمان‌هایی که سوزن به عمق‌های مشخص نفوذ می‌کند، به عنوان زمان‌های گیرش اولیه و نهایی ثبت می‌شود.

کاربردهای دستگاه ویکات

صنعت سیمان: ارزیابی زمان گیرش سیمان برای کاربردهای مختلف در ساخت و ساز.

صنعت گچ: تعیین زمان گیرش خمیرهای گچی برای استفاده در ساختمان‌ها و تزئینات.

تحقیق و توسعه: استفاده در آزمایشگاه‌ها برای مطالعه خواص مواد و بهبود فرمولاسیون‌ها.

استانداردهای مرتبط

:ASTM C191 استاندارد روش‌های تعیین زمان گیرش سیمان با استفاده از دستگاه ویکات.

:ISO 9597 استاندارد بین‌المللی برای تعیین زمان گیرش خمیرهای سیمانی.

مزایای استفاده از دستگاه ویکات

دقت بالا: ارائه نتایج دقیق و قابل اعتماد.

سادگی و کارایی: استفاده آسان و کارآمد برای تست‌های روزمره.

کاربرد گسترده: قابلیت استفاده برای انواع مختلف سیمان و گچ.

دستگاه تست ویکات یکی از ابزارهای اساسی در صنایع ساختمانی و مواد ساختمانی است که به کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه کمک می‌کند. با استفاده از این دستگاه، می‌توان اطمینان حاصل کرد که مواد ساختمانی مورد استفاده دارای ویژگی‌های مطلوبی هستند و در شرایط عملیاتی عملکرد مناسبی خواهند داشت.

دستگاه ازمونVICAT برای لوله های  پی وی سی طبق استاندارد 2414 ملی وASTM D 1525-09 

مجهز به:

نمایش طول حرکت سوزن با دقت 0/01 میلیمتر
نمایش دمای محفظه گرمکن سیال و کنترل ان با دقت 1 درجه
خنک کن سیال توسط آب و رادیاتور
محفظه نمونه گذاری با قابلیت حمل نمونه به داخل سیال
قابلیت ارتقاء تعداد نمونه در صورت درخواست خریدار

اهمیت تعیین دمای Vicat و HDT

تعیین دمای Vicat (Vicat Softening Point) و HDT (Heat Deflection Temperature) از اهمیت زیادی در صنایع مختلف به ویژه در صنعت پلاستیک و پلیمر برخوردار است. این دماها به عنوان معیارهای مهمی برای ارزیابی خواص حرارتی و مکانیکی مواد پلیمری و محصولات نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به دلایل اهمیت این دماها پرداخته شده است:

1. کنترل کیفیت و تضمین عملکرد

دمای Vicat: نشان‌دهنده دمایی است که در آن ماده پلیمری شروع به نرم شدن و تغییر شکل می‌دهد. این دما برای تعیین کیفیت و عملکرد مواد در شرایط حرارتی مختلف بسیار حیاتی است.

HDT: نشان‌دهنده دمایی است که در آن ماده تحت بار مشخصی شروع به تغییر شکل می‌دهد. این دما برای ارزیابی مقاومت حرارتی مواد و تحمل بارهای مکانیکی در دماهای بالا استفاده می‌شود.

2. انتخاب مواد مناسب برای کاربردهای مختلف

دمای Vicat و HDT: به مهندسان و طراحان کمک می‌کنند تا مواد مناسبی را برای کاربردهای خاص انتخاب کنند. به عنوان مثال، در صنایعی که مواد در معرض حرارت بالا هستند، موادی با دمای Vicat و HDT بالا ترجیح داده می‌شوند.

.3افزایش دوام و عمر مفید محصولات

تعیین دقیق دمای Vicat و HDT: به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا محصولاتی با دوام و عمر مفید بالاتر تولید کنند. این امر به ویژه در صنایعی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی و الکترونیک که محصولات باید در شرایط حرارتی شدید عملکرد مطلوبی داشته باشند، اهمیت دارد.

4. بهبود فرآیندهای تولید

کنترل دما در فرآیندهای تولید: با دانستن دمای Vicat و HDT مواد، تولیدکنندگان می‌توانند فرآیندهای تولید مانند اکستروژن، تزریق و قالب‌گیری را بهینه‌سازی کنند تا از مشکلاتی مانند تغییر شکل و کاهش کیفیت جلوگیری شود.

.5ایمنی و مطابقت با استانداردها

اهمیت در استانداردها و مقررات: بسیاری از استانداردهای صنعتی و مقررات ایمنی تعیین دمای Vicat و HDT را الزامی می‌دانند تا اطمینان حاصل شود که مواد و محصولات در شرایط عملیاتی مختلف ایمن و قابل اعتماد هستند.

روش انجام آزمون HDT

آزمون HDT (Heat Deflection Temperature) یا دمای انحراف حرارتی، یک تست استاندارد است که برای تعیین دمایی که در آن یک ماده پلیمری تحت بار ثابت و مشخص، تغییر شکل می‌دهد، استفاده می‌شود. این آزمون به مهندسان و تولیدکنندگان کمک می‌کند تا مقاومت حرارتی مواد را در شرایط مختلف ارزیابی کنند.

مراحل انجام آزمون HDT

1. آماده‌سازی نمونه‌ها
• ابعاد نمونه: نمونه‌های آزمون باید دارای ابعاد استاندارد باشند. طبق استاندارد ASTM D648، نمونه‌ها معمولاً به ابعاد 127 میلی‌متر طول، 12.7 میلی‌متر عرض و 3.2 میلی‌متر ضخامت بریده می‌شوند.
• محیط نگهداری: نمونه‌ها باید قبل از انجام تست، در شرایط محیطی استاندارد (مانند دما و رطوبت) نگهداری شوند تا نتایج قابل اعتمادی حاصل شود.
2. تنظیم دستگاه و نصب نمونه
• دستگاه آزمون: دستگاه HDT شامل یک حمام حرارتی (که می‌تواند روغن یا سیال دیگری باشد)، مکانیزم بارگذاری و سنسورهای دما است.
• بارگذاری: یک بار ثابت (معمولاً 0.455 مگاپاسکال یا 1.82 مگاپاسکال بسته به استاندارد و نیاز آزمون) بر روی نمونه اعمال می‌شود.
3. افزایش دما
• نرخ افزایش دما: دما با یک نرخ ثابت (معمولاً 2 درجه سانتی‌گراد در دقیقه) افزایش می‌یابد تا زمانی که نمونه به مقدار مشخصی تغییر شکل دهد (0.25 میلی‌متر).
4. ثبت دما
• تعیینHDT: دمایی که در آن نمونه به مقدار تغییر شکل مشخص شده (0.25 میلی‌متر) می‌رسد، به عنوان دمای انحراف حرارتی (HDT) ثبت می‌شود.

استانداردهای مرتبط

• استاندارد ASTM D648: روش آزمون برای تعیین دمای انحراف حرارتی پلاستیک‌ها تحت بار. این استاندارد شامل روش‌های دقیق برای آماده‌سازی نمونه‌ها، تنظیم دستگاه و انجام آزمون است.
• استانداردASTM InternationalISO 75  بین‌المللی برای تعیین دمای انحراف حرارتی پلاستیک‌ها.
• ISO

مزایای انجام آزمونHDT

1. ارزیابی مقاومت حرارتی: این آزمون به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا مقاومت حرارتی مواد پلیمری را ارزیابی کنند و مواد مناسب را برای کاربردهای مختلف انتخاب کنند.
2. بهبود فرآیندهای تولید: با دانستن دمای انحراف حرارتی مواد، فرآیندهای تولید مانند اکستروژن، تزریق و قالب‌گیری می‌توانند بهینه‌سازی شوند.
3. کنترل کیفیت: آزمون HDT یک ابزار مهم برای کنترل کیفیت و تضمین عملکرد محصولات پلیمری در شرایط حرارتی مختلف است.

مشخصات فنی دستگاه Vicat

دستگاه Vicat برای تعیین زمان گیرش سیمان و خمیرهای گچی استفاده می‌شود. این دستگاه مطابق با استانداردهای مختلف مانند ASTM C191 و ISO 9597 طراحی شده و شامل اجزای متعددی است که برای اندازه‌گیری دقیق و کارآمد زمان گیرش استفاده می‌شوند.

بدنه اصلی:

جنس: معمولاً از فلز مقاوم ساخته می‌شود.

ابعاد: متناسب با استانداردها و نیازهای آزمایشگاهی.

سوزن Vicat:

قطر: 1.13 میلی‌متر

طول: 50 میلی‌متر

وزن: سوزن باید 300 گرم باشد (شامل نوک و وزن اضافی).

پایه نگهدارنده نمونه:

ابعاد قالب: قطر داخلی 70 میلی‌متر و ارتفاع 40 میلی‌متر.

ترازوی کالیبره شده:

دقت: حداقل دقت 0.01 میلی‌متر برای اندازه‌گیری دقیق نفوذ سوزن.

دامنه اندازه‌گیری: حداقل تا 40 میلی‌متر.

سیستم تنظیم دما (در برخی مدل‌ها):

کنترل دما: سیستم کنترل دما برای حفظ دمای محیط تست بین 20-25 درجه سانتی‌گراد.

وزن‌ها:

وزن سوزن: 300 گرم (مطابق با استاندارد ASTM)

وزن های اضافی: برای اعمال بار اضافی در تست‌های خاص.

عملکرد دستگاه Vicat

آماده‌سازی نمونه: خمیر سیمان یا گچ طبق دستورالعمل استاندارد آماده می‌شود.

ریختن نمونه در قالب: نمونه در قالب استاندارد ریخته شده و صاف می‌شود.

قرار دادن سوزن Vicat: سوزن در بالای نمونه قرار می‌گیرد.

اندازه‌گیری نفوذ: سوزن به آرامی به داخل نمونه نفوذ می‌کند و میزان نفوذ در زمان‌های مختلف ثبت می‌شود.

تعیین زمان گیرش: زمان‌هایی که سوزن به عمق‌های مشخص نفوذ می‌کند به عنوان زمان گیرش اولیه و نهایی ثبت می‌شود.

نتیجه‌گیری

آزمون HDT یک روش حیاتی برای ارزیابی مقاومت حرارتی مواد پلیمری است که به بهبود کیفیت، انتخاب مواد مناسب و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید کمک می‌کند. با رعایت دقیق استانداردهای آزمون و استفاده از تجهیزات مناسب، می‌توان نتایج دقیق و قابل اعتمادی به دست آورد.