Kon napapakyas an usa nga lutahan nga nagbubugkos, an aton siyahan nga mga pitad kasagaran nga nag-uupod han pag-usisa kon igo ba an kusog han pagdukot, husto an pagtratar ha bawbaw, igo na an pag-ipit, ngan waray pa mag-edad an mga materyales.
Kondi, ha aktuwal nga mga aplikasyon ha inhenyeriya, an pipira nga mga kapakyasan diri nagtitikang la ha pagtikang; lugod, an posible nga mga peligro aada na kon bug-os na nga nag-opay na an pandikit.
Inin posible nga peligro amo an presensya han nahibibilin nga tensyon ha sulod.
Diri ito nakikita ngan makuri suklon hin eksakto nga direkta, kondi diri mistiko an kinaiya. Ha simple nga pagkayakan, an pandikit nag-aagi hin pag-ubos durante han pag-ayo ngan pagpatugnaw; kon an nakapalibot nga substrat nagpupugong han libre nga pagdeporma hito, an diri-nauubos nga bahin nagigin nahibibilin nga tensyon ha sulod han nadukot nga layer.
Yana nga adlaw, gigiyahan ko kamo ngatanan ha hul-os nga pag-intindi hini nga konsepto.
0 1 Kay ano nga pag-adman ini?
An mga peligro han sulod nga tensyon in "enerhiya-pagtipig" nga kinaiya.
Ha pag-opay, an nagdudukot nga layer nagtitipig hin bahin han enerhiya han pagkamaunat-unat nga pag-ipit. Ini nga enerhiya nagsiserbi sugad nga nagduduso nga pwersa para ha masunod nga pag-ubos han nawong, pagsarang han mikro-crack, ngan pag-ubos han pag-ubos.
Kuhaa an pag-ubos ngan pag-ubos han butnga komo mga ehemplo: an mga tensyon ha sulod natirok ha igbaw han karga han operasyon, nga nagigin hinungdan han aktuwal nga tensyon han butnga nga labaw hin duro han disenyo-ginkalkulo nga kantidad han rating. Karuyag sidngon, bisan antes magtikang an pormal nga serbisyo han layer nga pandikit, an butnga iginpailarom na ha sobra nga pre-pag-tensyon.
Usa pa nga ehemplo amo an pag-anod han katukma, nga nagpapamatuod nga labi nga nakakadaot ha mga asembleya han katukma sugad han mga robot, motor, ngan mga sangkap han optikal.
An posisyon han magnetiko nga kinauyokan ha motor, an pag-align han mga sangkap nga optikal, ngan an mga sukol han mga bahin han istraktura mahimo ngatanan umagi hin maiha-panahon nga pag-anod tungod han hinay-hinay nga pagpagawas han mga tensyon ha sulod. Kon an mga sangkap ha tinikangan nasunod durante han pag-asembliya kondi nagpapakita hin mga paglihis katapos hin ginatos ka oras nga pag-andar, an sugad nga mga isyu agsob nga nagtitikang ha presensya han mga tensyon ha sulod.
Dugang pa, an kinabuhi han kakapoy naiibanan. An sulod nga tensyon nagrirepresentar hin maiha nga -panahon nga aberids nga lebel han tensyon nga kolektibo nga nagpapaubos han kurba han kinabuhi han kakapoy. An kombinasyon han pagbisikleta han temperatura, kahagkot, ngan pag-uyog agsob nga nagriresulta hin mga kahimtang diin an mga produkto naagi ha siyahan nga pagsari kondi napapakyas durante han damu nga produksyon.
Salit, an tensyon ha sulod diri ikaduha nga isyu kondi lugod an nangunguna nga kinahanglanon para ha pagkamasasarigan han pag-upod. Diri la ini nagdidesisyon kon mahimo mahitabo an pagdukot, kondi kon mationan-o kaiha magpapabilin nga marig-on an bugkos katapos hito.
0 2 Diin nagtitikang an pansulod nga tensyon?
Basi masabtan an tensyon ha sulod, kinahanglan masabtan anay han usa an gintikangan hito.
An sulod nga tensyon durante han pag-ayo han pagdukot ha pagkamatuod natikang ha duha nga klase hin mga klase nga nagpapakita hin hilig ha pagkontrata kondi diri gud nakakahimo hito.
An syahan nga kategorya amo an pag-ubos han pagtambal, nga kilala gihapon nga kemikal nga pag-ubos.
Ha mga likido nga monomer, an mga molekula nagtitipig hin kontak pinaagi han mga pwersa han van der Waals (maluya nga mga interaksyon). Waray kemikal nga mga bugkos ha butnga han mga atomo han duha nga molekula; naeksister la hira ha harani nga pagkaharani, nga mayda tipikal nga distansya nga ginbabanabana nga 0.3–0.4 nm (nga nagrirepresentar han kabug-usan han van der Waals nga radius han duha nga molekula).
Ha reaksyon han polimerisasyon, nahihimo an mga covalent nga bugkos ha butnga han mga monomer. Kun kukuhaon an pinaka-komon nga C–C nga usa la nga bugkos komo ehemplo, an kahilaba han bugkos hini in ginbabanabana nga 0.154 nm. Karuyag sidngon, duha nga molekula nga orihinal nga ginbulag hin maluwag nga distansya nga mga 0.35 nm in yana pirit nga gin-uurosa hin covalent nga bugkos nga mayda kahilaba nga mga 0.15 nm-nga nagriresulta hin pag-iban han distansya ha butnga han mga molekula hin sobra katunga. (Simboliko)
Ha makroskopiko nga lebel, an dungan nga pagkurot han trilyon han sugad nga mga padis han molekula nagpapakita sugad nga pag-iban han kadamu. Usa ini nga pisikal nga resulta nga diri bug-os nga malilikyan ha bisan ano nga reaksyon han pagdugang nga polimerisasyon.
An ikaduha nga kategorya amo an diri pagkakaangay han kapaso nga tensyon.
Damu nga pandikit an nagkikinahanglan hin pagpaso basi matambal. Katapos han pag-ayo, kon gintutugnaw tikang ha hitaas nga temperatura ngadto ha temperatura ha kwarto, magkaiba-iba an mga koepisyent han pagpahaluag han kapaso han pandikit ngan ilarom.
An kapaso nga pagpahaluag nga koepisyent han pandikit kasagaran nga mas hitaas hin duro kaysa han mga materyales nga base sugad han mga metal, mga magnet, ngan mga seramika. Durante han pagpabugnaw, an pandikit may tendensya nga magkontrata hin dugang pa, kondi an base nga materyal nagpupugong han libre nga pagkontrata hito, salit napupugngan an pandikit nga layer ngan nag-aaghat hin nahibibilin nga tensyon ha sulod.
An pinakakritikal nga konsepto dinhi amo an punto han gel.
Antes han punto han gel, an pandikit nagpapabilin nga likido ngan mahimo umawas. Durante hini nga yugto, bisan kon mahitabo an pagkurot, an materyal mahimo magwara han sugad nga pagkaporma pinaagi han pag-agos, pag-organisa utro, ngan pagpuno, salit naiibanan an pagtirok han tensyon ha sulod.
Katapos han punto han gel, nagbabag-o an kahimtang. Usa nga tulo-nga sukol nga pukot in nagtitikang pagporma ha sakob han pandikit, ngan an materyal hinay-hinay nga nabalhin tikang hin likido ngadto hin solido nga kahimtang. Hini nga yugto, an nadukot nga layer nakakakuha hin kapasidad ha pagdara hin karga-ngan nagtitikang ha "paghinumdom" han mga sumunod nga pag-ubos ngan mga panhitabo hin pagdeporma.
Karuyag sidngon, an bahin han pagkunot nga nahitatabo katapos han punto han gel tinuod nga madali maghimo hin tensyon ha sulod.
Samtang nagtitikahilawig an panahon, an materyal dugang nga nagtitig-a, ngan an Tg hito padayon nga nagtitikahitaas. Kon an Tg nalabaw ha yana nga temperatura han pag-andar, an nagdudukot nga layer nabalhin tikang ha goma nga kahimtang ngadto ha sugad-salamin nga kahimtang.
Ha pagsulod ha estado nga bildo, an modulus han nadukot nga layer madagmit nga nagtitikadamu, salit mas makuri an pagkiwa han bahin han kadena; tungod hito, an usa nga bahin han tensyon nga mahimo unta ipagawas nagigin mas makuri pa gud ipagawas.
Salit, an tensyon ha sulod mahimo la masabtan sugad nga:
Antes han punto han gel: an pagkunot mahimo mahitabo nga diri madali mag-aghat hin tensyon.
Katapos han punto han gel: an layer han gel nagtitikang ha pagporma hin pukot, ngan an sunod nga pag-ubos napupugngan.
Katapos han pag-vitripikar: an materyal nagigin matig-a, nga an mga kadena han molekula hito diri nakakakiwa, salit mas makuri an pagpagawas han tensyon.
Sugad han aton ngatanan hinbabaroan:
Pag-ipit=Modulo × Pag-ipit
Katapusan nga sulod nga tensyon ≈ epektibo nga modulus × (pag-ubos han pagtambal han gelasyon + pag-ubos han diri pagkatugbang han kapaso) - pagpagawas han pagpahuway
An diri pagkakaangay nga depormasyon han kapaso mahimo la masabtan sugad nga:
Termal nga diri pagkatugbang nga depormasyon ≈ (termal nga pagpalapad nga koepisyent han pandikit − kapaso nga pagpalapad nga koepisyent han ilarom) × epektibo nga kalainan han temperatura .
An pagkunot la ngan diri pagkakaangay han kapaso nga nahitatabo katapos han punto han gel, nga gindudugngan han padayon nga nagtitikadamu nga modulus, minus an bahin nga iginpagawas pinaagi han pagpahalibway durante han proseso, amo an nagkukompwesto han katapusan nga pukot nga tensyon ha sulod.
Amo liwat ini an hinungdan kun kay ano nga makuri pag-adman an tensyon ha sulod: diri ini tigda nga nabangon ha usa la ka takna kondi hinay-hinay nga natirok durante han mga proseso han pag-ayo ngan pagpatugnaw. Ha bug-os hini nga proseso, an pag-ubos, an temperatura, an modulus, ngan an abilidad han materyal ha pagpagawas han tensyon ngatanan padayon nga nagbabag-o.
03 Paonan-o magkikita: Sukla anay an "resulta," katapos sukla an "hinungdan."
Ginkikilala yana han kadam-an nga an tensyon ha sulod diri tigda nga nabangon ha usa la ka takna, kondi hinay-hinay nga natirok durante han mga proseso han pagtambal ngan pagpatugnaw.
An tagsa nga parameter dinhi pirme nagbabag-o: an kadagmitan han pagkurot, temperatura, modulus, ngan bisan an abilidad han materyal ha pagpagawas han tensyon ngatanan magkaiba-iba.
Salit, an pagkilala han sulod nga tensyon diri makakasarig la ha usa nga numero nga kantidad; kinahanglan dungan nga batunon hito an duha nga pakiana:
Siyahan, ano kadamu nga tensyon o pagkadeporma an nahibibilin ha kataposan?
Ikaduha, paonan-o naporma ini nga mga tensyon durante han proseso han pagtambal?
Kon mahitungod han mga paagi han pagsari, ha kabug-osan mahimo ito bahinon ha duha nga kategoriya.
An usa nga kategorya nag-uupod hin direkta nga pagsukol han mga resulta han tensyon o pagbag-o, samtang an iba nagsusukol han materyal nga mga sulod nga mga parameter ha pagtukod hin mga modelo.
Kategorya 1: Direkta nga pagsukol han mga resulta han tensyon o pagdeporma
Ini nga pamaagi nakasentro ha paghibaro han kadaku han depormasyon o nahibibilin nga tensyon nga igin-aghat ha istraktura katapos mag-opay an pandikit.
An pinaka-klasiko nga pamaagi amo an pamaagi han pagduko han sinag o duha nga materyal nga sinag. An pandikit iginbubutang ha manipis nga metal nga mga sheet, silicon wafer, o iba pa nga materyales nga substrate; durante han pag-ayo, an pag-ubos han pandikit nagigin hinungdan han pagduko han ilarom. Pinaagi han pagsukol han kurbada ha totoo nga panahon ngan paggamit hin paagi nga pariho han ekwasyon ni Stoney, mahimo karkulohon an aberids nga tensyon ha sulod han nadukot nga layer. Ini nga pamaagi in nagtatanyag han mga bentaha han pagin intuitibo ngan maupay-nga natukod, nga nagpapahinabo han pag-imadyin han mga kurba nga naghuhulagway kun tipaunanho an tensyon nag-iiba-iba ha oras han pagtambal.
Mayda liwat an teknik han pag-ipit han lanot (FBG). Pinaagi han pagbutang hin mga lanot han mata ha sulod han layer han gel, an pag-ipit ha sulod han gel mahimo suklon ha totoo nga panahon. Ini nga pamaagi in naghahatag hin mas eksakto nga pagpamalandong han sulod nga kahimtang han gel kumpara ha mga pagsukol han depormasyon han bawbaw la, bisan kun nag-uupod ini hin mas hataas nga gastos ngan mas dako nga pagkakomplikado han operasyon.
Pagbantay han pagtambal ha mga laminate nga ginkokomponer gamit an usa nga igin-apod-apod nga optikal nga sensor (Gitikangan han ladawan)
Para han mga klaro nga mga pandikit, an mga pamaagi han pagkamaunat-unat o duha nga pag-utod mahimo liwat gamiton ha pag-obserbar han pag-apod-apod han tensyon pinaagi han tensyon-gin-aghat han duha nga pag-utod.
Dugang pa, an mga pamaagi sugad han pag-drill, pagkuha hin sampol han kinauyokan, X-ray nga pag-ipit (XRD), pagsabwag han neutron, ngan pag-analisar han pagbalhin han Raman in pwede gihapon gamiton ha ilarom han partikular nga mga kondisyon para han pagsukol han nahibilin nga tensyon o diri direkta nga pag-ipit.