Многу професионалци ангажирани во истражување и развој или контрола на квалитетот веројатно се соочиле со ова прашање при спроведување на инспекциите за дојдовна контрола на квалитетот (IQC). Откако го разгледав двапати, верувам дека бара детална анализа.
Што значи „манифестација“? Дали се однесува на неговото тактилно чувство за време на изградбата или на механичката сила по конечното стврднување?
Која е разликата? 5% или 50%?
Без квантитативни граници и специфични сценарија за примена, на ова прашање не може да се одговори едноставно како „да“ или „не“. Затоа, ќе продолжиме директно од инженерска перспектива за темелно да го анализираме прашањето за „варијацијата на вискозноста на лепак“. Она што треба да го процениме е дали оваа варијација произлегува од отстапувања во методите на тестирање или инхерентни флуктуации на материјалот-и какви ризици од дефект може да предизвикаат таквите флуктуации на производната линија.
01 Природата на вискозноста
Но, ако прифатиме поинаква перспектива и го земеме предвид микроскопскиот физички свет на полимерите, вискозноста во суштина е исклучително динамичен процес. Вискозноста на полимерните материјали фундаментално произлегува од два фактора: прво, секундарни интеракции помеѓу молекуларните синџири (вклучувајќи ги ван дер Валсовите сили, водородните врски, па дури и моменталните диполни моменти кои произлегуваат од минлива нерамномерна дистрибуција на електронски облак); второ, физичката испреплетеност својствена за долгата-сирижна структура на полимери, која наликува на заплеткана мрежа испреплетена низ просторот. Кога применуваме макроскопска сила-како што е ударот од вентилот за издавање или силата на смолкнување на вискометарскиот ротор-за да предизвикаме проток, ние во суштина вршиме механичка работа за да ги надминеме овие меѓумолекуларни електромагнетни привлечности и да ги пробиеме тие физички јазли.
„Внатрешната сила на триење“ генерирана од овој молекуларен синџир за време на лизгањето е макроскопска манифестација на вискозност. Затоа, вискозноста не е изолиран параметар на лепилото, туку сеопфатен одраз на неговата молекуларна структура и меѓумолекуларните интеракции.
Ова исто така објаснува зошто вискозноста е многу чувствителна на услови како што се температура, брзина на смолкнување и време-бидејќи овие параметри директно ја менуваат подвижноста на молекулите и нивната состојба на заплеткување.
02 Пристрасноста на податоците често произлегува од погрешно усогласување на границите на тестот.
Враќајќи се на барањето на колегата, двете серии лепило покажуваат различни вискозитети. Пред да се посомневаме во дефекти на материјалот, прво мора да го исклучиме мешањето од процедурите за тестирање. Бидејќи повеќето полимерни флуиди се не-Њутнови течности, тие наметнуваат исклучително строги гранични услови при тестирањето.
Експоненцијалната врска помеѓу температурата и мобилноста на сегментите на полимерниот синџир следи експоненцијална шема (во согласност со емпирискиот закон на Арениус). Во многу случаи, централната температура на просторот за складирање на лепилото е 20 степени, додека температурата на околината на комората за тестирање е 25 степени.
Ако примерокот не е подложен на соодветна топлинска рамнотежа во бања со константна температура по земање мостри (што обично бара повеќе од 30 минути), измерените податоци неизбежно ќе покажат значителни отстапувања. Температурна флуктуација од 1 степен може да резултира со промена на вискозноста од 5% до 10%.
Стапка на смолкнување: Многу процеси за контрола на квалитетот ја занемаруваат конзистентноста на моделот на роторот и брзината на ротација кога се споредуваат сериите. Полимерните течности ја покажуваат карактеристиката на „однесување на смолкнување{1}}истенчување“.
Колку е поголема брзината на ротација, толку е поголем степенот до кој молекуларните синџири се насилно ориентирани и одмотани, што резултира со помал измерен очигледен вискозитет. Клучно, кога се оценуваат не-Њутновите течности, точката на вискозност при една ротациона брзина често е бесмислена; она што треба да се спореди се „кривите на напрегање-вискозност“ добиени со различни стапки на смолкнување.
Време (Тиксотропија): Во системите што содржат тиксотропни агенси како што е испарената силициум диоксид, мрежата на водородни врски се формира внатре во мирување (што резултира со висок вискозитет), додека оваа мрежа е нарушена под стрес на смолкнување (што доведува до низок вискозитет).
Ова донекаде е слично како две лица да се натпреваруваат во трка на 100- метри: едниот штотуку го завршил загревањето- и одржува оптимална физичка кондиција, додека другиот веќе има истрчано пет последователни трки и нивната физичка состојба сè уште не е закрепната пред да се обиде на шестата. Набљудуваната разлика во конечните резултати можеби не мора да ги одразува реалните разлики во способностите, туку едноставно може да произлезе од варијации во нивните пред-услови за тестирање. Ако пред-времето на сечење или периодот на опоравување на одмор се разликува помеѓу две серии примероци пред тестирањето, отчитувањата природно ќе се разликуваат. Затоа, од суштинско значење е јасно да се определи пред тестирањето колку долго треба да биде периодот пред сечење и во која временска точка треба да се преземат мерењата. Без соодветно усогласување на времето, податоците не можат ефективно да се споредат.
03 Што претставува значајна разлика што би се сметала за ненормална? Кога тоа може да влијае на производот?
Прво мора да се признае дека самиот процес на полимеризација е инхерентно случаен, што го прави нереално да се бара целосно униформа распределба на молекуларната тежина низ сите серии на лепило.
Вообичаените индустриски спецификации покажуваат дека флуктуациите на вискозноста во рамките на ±10% до ±15% спаѓаат во нормалните граници на толеранција.
Ако отстапувањето надминува 20%–30%, се гарантира претпазливост-ова укажува на потенцијални проблеми со серијата на основната смола или нерамномерна дисперзија на тиксотропот. Какви последици може да предизвикаат таквите отстапувања?
Зависи од прозорецот на вашиот процес. Ако го нанесувате лепилото рачно или полу{1}}автоматски, разликата во вискозноста од 20% може да влијае на перцепцијата на текстурата на операторот, но не мора да влијае на конечната цврстина на врската.
Кај линиите за автоматско издавање, промените во вискозноста директно влијаат на количината на нанесеното лепило. Под идентични услови на притисок и време, високиот вискозитет може да го спречи лепилото да тече правилно или да предизвика жици; нискиот вискозитет може да доведе до опуштање или ненамерно ширење на лепилото. Ова може да го наруши производниот ритам. Критичниот фактор лежи во правилното навлажнување на интерфејсот.
Зголемениот вискозитет ја намалува флуидноста, спречувајќи го лепилото целосно да навлезе во микро-грубата површина на подлогата. Иако се видливи при апликација, постојат бројни микроскопски празнини на интерфејсот. Под стрес, ризикот од раслојување на интерфејсот значително се зголемува. Реклама: WorkBuddy AI Office Assistant – распоредете-бесплатно и подготвено-за-користење. Пробајте го WorkBuddy сега. Дополнително, може да се појави формирање на меурчиња. Зголемениот вискозитет ја намалува флуидноста, спречувајќи го лепилото целосно да навлезе во микро{10}}грубата површина на подлогата. Иако се видливи при апликација, постојат бројни микроскопски празнини на интерфејсот. Под стрес, ризикот од раслојување на интерфејсот значително се зголемува. Реклама: WorkBuddy AI Office Assistant – распоредете-бесплатно и подготвено-за-користење. Пробајте го WorkBuddy сега. Дополнително, може да се појави формирање на меурчиња.
Кога вискозноста на лепилото за полнење се зголемува, микромеурите кои се внесуваат при мешање или полнење стануваат тешко да се отстранат. Дури и во услови на вакуум, системите со висок-вискозитет имаат тенденција да ги заробуваат овие меурчиња. По стврднувањето, овие меури еволуираат во точки на концентрација на напрегање, што во електричните апликации со висок{3}}напон може директно да доведе до делумно празнење или дефект.
[Инженерска-Заснована одлука-Пристап за донесување] Еве три-рамка од три чекори за инженерско-расудување:
1. Прво, потврдете дали несовпаѓањето е вистинско
Две серии на примероци беа измерени истовремено користејќи ист вискометар, ротор, брзина на ротација, температура, како и идентични услови на мирување и време на смолкнување. Ако разликата е помала од 15%, тоа е многу веројатно нормална варијација. Ако разликата надминува 20%, треба да се спроведе дополнителна анализа.
2. Сега ајде да погледнеме уште еднаш во прозорецот на вашиот процес
Тест на производната линија: определете го моменталниот воздушен притисок, времето на нанесување, дијаметарот на иглата на опремата за издавање и прифатливиот опсег на вискозност.
На пример, ако вашиот уред постојано произведува лепило во опсег на вискозност од ±15%, варијациите на сериите нема да влијаат на перформансите. Меѓутоа, ако прозорецот за толеранција е тесен, треба да се договорите со добавувачот за построги стандарди за контрола на сериите.
3. Конечно, испитајте ги режимите на неуспех
Ако производот на крајот ги помине функционалните тестови (на пример, цврстина на смолкнување, отпорност на притисок, стареење) по флуктуациите на вискозноста, тоа покажува дека варијациите се во прифатливи граници. Ако некоја серија покажува слабо мокрење или преостанати меури, прегледајте ги специфичните промени во вискозноста и воспоставете посебни параметри за внатрешна контрола. Иако е пожелен стабилен вискозитет, она што е покритично е неговата доволна стабилност под вашите специфични услови на производство.
За да го анализирате проблемот систематски, прво елиминирајте ги грешките во мерењето, потоа споредете ги параметрите на процесот во оптималниот опсег и, конечно, корелирајте ги овие наоди со вистинските шеми на неуспех-овој пристап спречува да бидете заведени од една нумеричка вредност. Ако исто така сте наишле на несовпаѓања помеѓу две серии на податоци за лепилото или неконзистентни волумени на издавање на производната линија, следете ја оваа постапка.