ASTM D2659

תקן ASTM D2659 מתמקד ב- בדיקת ריסוק עמוד תחת קצב קבוע של עיוות דחיסה. אף על פי שהתהליך פותח במקור עבור מיכלים המיוצרים בשיטת ניפוח, הוא מתאים גם למיכלים המיוצרים בשיטת תרמופורמינג או הזרקה, בתנאי שהמבנה הגיאומטרי מאפשר יישור והעמסה נכונים.

התקן בוחן את עמידותו של מיכל בפני דחיסה אנכית לאורך ציר המרכז שלו. תנאי עומס זה משקף באופן מדויק את העומסים המופעלים בפועל בעת ערימת משטחים או הצטברות על מסוע. בשל הרלוונטיות הזו, התקן ASTM D2659 הפך לשיטת ייחוס בתחום בקרת האיכות והמחקר והפיתוח של בקבוקי PET.

מדוע תקן ASTM D2659 חשוב לבקרת איכות בקבוקי PET

תקן ASTM D2659 אינו מנסה לדמות את כל תנאי המציאות. במקום זאת, הוא מספק נתונים הניתנים להשוואה ולשיחזור בתנאי מעבדה מוגדרים. על פי התקן, תוצאות בדיקת ריסוק העמודות תומכות ב:

• מחקר ופיתוח, כגון הפחתת משקל בקבוקי PET
• הערכת עיצוב, תוך השוואת צורות גיאומטריות שונות של מכולות
• בקרת איכות, תוך הקפדה על עקביות בין אצווה לאצווה
• קבלת או דחייה על פי המפרט הטכני

חשוב לציין כי התוצאות המתקבלות על פי תקן ASTM D2659 חלות רק על תנאי עומס-זמן דומים. כאשר מיכלים נתונים לעומסים או פגיעות לאורך זמן, יש להוסיף לנתוני ריסוק העמודות בדיקות נוספות, כגון בדיקות זחילה או בדיקות פגיעה.

תכונות מכניות עיקריות המוגדרות בתקן ASTM D2659

תקן ASTM D2659 מפרט מספר פרמטרים חשובים המתארים את התנהגות העמוד בעת ריסוק:

• עומס התשואה המרסס – העומס שבו מתרחשת עלייה בעיוות ללא עלייה מקבילה בכוח
• עיוות בעומס התשואה – העיוות האנכי בנקודת הכניעה
• עומס הכרעה בעת כשל – העומס המרבי לפני שבר או קריסה, במידת הצורך
• קשיחות לכידה נראית לעין – השיפוע של הקטע הליניארי הראשוני בעקומת עומס-תזוזה

חומרים שבירים נוטים להיכשל באופן פתאומי, כך שעומס הכניעה למעיכה שווה לעומס הכשל. מיכלי PET בעלי תכונות מתיחות מציגים בדרך כלל אזור כניעה ברור, המספק תובנות חשובות לגבי עמידות התכנון.

מהירות הבדיקה והשפעתה על התוצאות

תקן ASTM D2659 מגדיר במדויק את מהירות הבדיקה, שכן מהירות הבדיקה משפיעה באופן ישיר על תכונות המעיכה הנמדדות. התקן קובע:

• מהירות קבועה בתוך ±10% וריאציה
• טווח מקובל של 12.5 עד 50 מ"מ/דקה
• מהירות ייחוס מקובלת של 25 ± 2.5 מ"מ/דקה

מחקרי Round-robin המצוטטים בתקן ASTM D2659 מצביעים על ירידה ברמת הדיוק מחוץ לטווח זה. בעיצובים חדשים של בקבוקי PET, בדיקות במהירויות שונות חושפות לעתים קרובות כיצד קצב המתיחה משפיע על הביצועים, דבר בעל ערך רב במיוחד במהלך תהליך ייעול האריזה.

נוהל בדיקת עומס עליון ואיסוף נתונים

במהלך בדיקת ASTM D2659, המפעיל מניח את הדגימה בין הפלטות ומפעיל עומס דחיסה במהירות שנבחרה. אוורור נכון של המיכל הוא חיוני כדי למנוע הצטברות לחץ פנימי, העלולה לפגוע בדיוק ובבטיחות.

כאשר נדרשת אפיון מלא, הבדיקה רושמת עקומת עומס-עיוות עד לנקודת הכניעה או לכשל. עקומה זו מאפשרת חישוב קשיחות וזיהוי מעברים מבניים. לצורך בקרת איכות שוטפת, חלק מהמשתמשים מתמקדים אך ורק בעומס הכניעה, אשר עדיין מהווה אינדיקטור משמעותי לאחידות המכלים.

פירוש תוצאות לצורך בקרת איכות ותכנון

נתוני תקן ASTM D2659 תומכים במטרות רבות, ביניהן:

• השוואת עיצובים של בקבוקים או סוגי שרף
• מעקב אחר יציבות הייצור בין אצוות היציקה
• קביעת קריטריונים לקבלה או לדחייה
• תמיכה במיטוב מחקר ופיתוח של מכולות קלות משקל

התקן מדגיש כי התוצאות חלות רק על תנאים הדומים לתנאי הבדיקה. עבור יישומים הכרוכים בעומס ממושך או במאמץ דינמי, נדרשות בדיקות משלימות כגון בדיקות זחילה או בדיקות פגיעה.

בחירת הציוד המתאים לבדיקות לפי תקן ASTM D2659

ביצוע אמין של ASTM D2659 תלוי בבקרה מדויקת על הכוח, התזוזה והמהירות. ה- מכשירי תא TLT-01 בודק עומס עליון מכשיר זה תומך בבדיקות דחיסת עמודות ועומס עליון באמצעות דחיסה יציבה, מדידת תזוזה מדויקת והגדרות מהירות גמישות, הן בטווח התקן ASTM D2659 והן מעבר לו. עקרון העומס האנכי שלו תואם לדרישות התקן, תוך התאמה לגבהים ולקטרים שונים של בקבוקי PET.

למעבדות המבקשות להשיג תוצאות חוזרות ונשנות בבדיקות דחיסת בקבוקי PET, ציוד זה מסייע בהפיכת תקן ASTM D2659 מתקן כתוב לנתונים עקביים הניתנים לביקורת.