قفاز فحص النيتريل قد يبدو مقبولا تماما ومع ذلك يفشل في متطلبات الخصائص الفيزيائية.
بموجب ASTM D6319، السؤال ليس فقط كم عدد النيوتن اللازم لكسر القفاز. تعتمد قوة الشد على مقطع العينة. يعتمد الاستطالة النهائية على مدى تمدد العينة المحضرة قبل التمزق. يجب أيضا تقييم كلا الخاصيتين بعد التقدم في العمر.
هذا يجعل اختبار شد القفاز مشكلة نظام قياس، وليس مجرد مشكلة في آلة الشد.
يجب أن تعمل خلية التحميل ضمن نطاق القوة المناسب. يجب أن تحمل المقابض مطاطا رفيعا دون أن تقطعه. تحتاج الآلة إلى مسافة كافية قابلة للاستخدام لنموذج قد يمتد عدة أضعاف طول مقياسها الأصلي. قياس السماكة مهم أيضا لأنه يؤثر مباشرة على قوة الشد المحسوبة.
ينظر هذا الدليل إلى ASTM D6319 من منظور المختبر العملي: ما الذي تغطيه المواصفة، وأين يتناسب اختبار الشد، وما الذي يمكن أن يشوه النتيجة، وكيفية تكوين جهاز اختبار شامل لقفازات فحص النيتريل.
ما الذي يغطيه ASTM D6319 فعليا
ASTM D6319-19(2023)، المواصفة القياسية لقفازات فحص النيتريل للتطبيقات الطبية، تغطي قفازات المطاط النيتريل المستخدمة في الفحوصات الطبية والإجراءات التشخيصية والعلاجية.
يشمل قفازات مصممة لتناسب اليدين، القفازات المزدوجة والمقاسة، ومنتجات متلقية معقمة أو غير معقمة أو غير معقمة بالجملة.
بالنسبة لمختبر الاختبار، التمييز المهم بسيط:
ASTM D6319 هو مواصفة قفاز نهائي، وليس مجرد طريقة اختبار شد.
متطلباته تتجاوز الاختبارات الميكانيكية.
لذا عندما يطلب العميل "آلة اختبار ASTM D6319"، يجب أن يكون السؤال الأول:
أي جزء من ASTM D6319 تحتاج إلى اختباره؟
آلة اختبار شاملة تتعامل مع جزء الخاصية الميكانيكية. فهو ليس بحد ذاته نظام اختبار ASTM D6319 كامل.
قوة الشد والتمديد: قياسان مختلفان
بالنسبة لتقييم الخاصية الميكانيكية، هناك نتيجتان مهمتان بشكل خاص:
قوة الشد تصف الإجهاد الذي يمكن للمادة تحمله.
التمدد النهائي يصف مدى امتداد العينة قبل الانفجار بالنسبة لطولها المرجعي الأصلي.
بالنسبة لمعيار ASTM D6319-19، المتطلبات الدنيا الموثقة عادة للخصائص الفيزيائية لقفازات فحص النيتريل هي:
هذه القيم تكشف عن شيء مهم حول متطلبات المعدات.
عينات القفازات عادة ما تستخدم قوة منخفضة وذات تمديد عالي.
>سعة القوة وحدها ليست طريقة لاختيار UTM.
قد تمتلك الآلة قدرة قوة أكثر من كافية ومع ذلك تكون ضعيفة التكوين لأن نطاق خلايا التحميل كبير جدا، أو تتلف المقبضات العينة، أو لا يوجد حركة كافية للاستخدام.
نفس قوة الكسر لا تعني نفس قوة الشد
آلة الاختبار تقيس القوة مباشرة.
يتم حساب قوة الشد من القوة ومساحة المقطع العرضي الأصلية للعينة:
قوة الشد = القوة / مساحة المقطع العرضي الأصلية
لنأخذ عينتين مبسطتين كلاهما ينكسر عند 8 نيوتر.
للعينة A:
مساحة المقطع العرضي = 0.50 مم²
8 N / 0.50 mm² = 16 ميغاباسكال
للعينة B:
مساحة المقطع العرضي = 0.40 مم²
8 N / 0.40 مم² = 20 ميغاباسكال
قوة الكسر متطابقة.
قوة الشد ليست كذلك.
لهذا السبب لا ينبغي اعتبار قياس السماكة خطوة تحضير بسيطة. يمكن أن تعمل قناة القوة بشكل صحيح بينما قيمة الإجهاد النهائية خاطئة لأن بعد عينة غير صحيح تم إدخاله في الحساب.
من قفاز إلى نتيجة شد
القفاز الكامل لا يثبت بين فكين ويسحب حتى ينكسر.
يتم تحضير عينة شد محددة من القفاز واختبارها وفقا للإجراءات المطبقة.
من أرضية المختبر، يبدو التسلسل أكثر كالتالي:
قفاز → عينة قياس السماكة → → تركيب → التمديد → حساب التمزق →
جودة النتيجة تبدأ قبل دخول العينة إلى القبضات.
يمكن أن يصبح خدش أو قطع غير منتظم على حافة العينة نقطة فشل مبكرة. قيمة السماكة غير الصحيحة تغير قوة الشد المحسوبة. المحاذاة السيئة تؤدي إلى تحميل غير متساو.
ثم هناك مشكلة التشكيل.
تحتاج الفكوك إلى قوة تثبيت كافية لمنع عينة النيتريل من الانزلاق، ولكن ليس لدرجة أنها تقطع أو تتلف المادة عند حافة المقبض.
هذا التوازن هو أحد الفروق العملية بين اختبار قفاز طبي رقيق واختبار عينة بلاستيكية صلبة تقليدية.
لماذا يتم الاختبار قبل وبعد التقدم في العمر؟
المادة الطازجة لا تتصرف بالضرورة بنفس الطريقة بعد التخزين.
يمكن أن تتغير المواد البوليمرية مع الوقت ودرجة الحرارة، مما يؤثر على القوة والمرونة والقدرة على التمدد قبل التمزق. لذا يشمل ASTM D6319 المتطلبات الفيزيائية قبل وبعد الشيخوخة.
بالنسبة للمختبر، هذان تقييمان مرتبطان لكنهما منفصلان.
قبل الشيخوخة:
تحضير العينات المطلوبة → اختبار الشد → تحديد قوة الشد والإطالة النهائية.
بعد التقدم في العمر:
تطبيق إجراء الشد → الحالة المطلوبة كما هو مطلوب → اختبار الشد → تحديد قوة الشد والاستطالة النهائية مرة أخرى.
الهدف ليس فقط حساب مدى تغير الأرقام. لا يزال يجب أن تستوفي المادة القديمة المتطلبات المعمول بها.
وفقا لمعايير ASTM D6319-19 الموثقة شائعا، تبقى مقاومة الشد الدنيا 14 ميغاباسكال، بينما يتغير الحد الأدنى للاستطالة النهائية من 500٪ قبل الشيخوخ إلى 400٪ بعد التعتيق.
لذا، لا تحل النتيجة الأولية القوية محل تقييم ما بعد الشيخوخة.
ASTM D6319 مقابل ASTM D412 مقابل ASTM D5151
هذه الأرقام غالبا ما تظهر في نفس مشروع اختبار القفازات، لكنها تقوم بوظائف مختلفة.
ASTM D6319 هو مواصفة المنتج لقفازات فحص النيتريل.
يوفرASTM D412 يوفر طرقا لتحديد خصائص الشد للمطاط المفلكن والإيلاستومرات البلاستيكية الحرارية، وهو ذو صلة باختبار الخصائص الميكانيكية المستخدم لتقييم القفازات الطبية.
ASTM D5151 هو اختبار مختلف تماما: يتناول اكتشاف الثقوب في القفازات الطبية.
عمليا:
D6319 → هل يفي قفاز فحص النيتريل النهائي بالمواصفات المطلوبة؟
D412 → كيف يتم تحديد خصائص شد المطاط؟
D5151 → هل يحتوي القفاز الطبي على ثقوب قابلة للكشف تحت الاختبار المحدد؟
هذا التمييز مهم عند تحديد المعدات.
طلب شراء يقول فقط "آلة ASTM D6319" لا يحتوي على معلومات كافية لاختيار تكوين UTM.
لا يزال مورد المعدات بحاجة لمعرفة العينة التي سيتم اختبارها، وقوتها المتوقعة وطولها، والمقابض المطلوبة، والحركة المتاحة، والبيانات التي يجب الإبلاغ عنها.
القوة المنخفضة لا تعني اختبارا سهلا
عينة النتريل الرقيقة لا تتطلب سعة ماكينة كبيرة مقارنة بالبلاستيك الهندسي أو المعادن أو المكونات الهيكلية.
لكن القوة المنخفضة مع استيطال عالي جدا يخلق مجموعة مختلفة من تحديات القياس.
استخدام إطار شد ذو سعة كبيرة لا يحل هذه المشاكل تلقائيا.
الأسئلة الأكثر فائدة هي:
كم من القوة ستولد العينة فعليا؟
هل يمكن لخلية التحميل المختارة تحديد هذا النطاق بشكل مناسب؟
إلى أي مدى يمكن أن تمتد العينة قبل أن تنكسر أخيرا؟
كم من المسافة القابلة للاستخدام تبقى بعد تركيب المقابض؟
هل يمكن للفكين الاحتفاظ بالمادة دون انزلاق أو فشل في حافة الفك؟
هل يمكن لبرنامج الاختبار حساب الخصائص المطلوبة والإبلاغ عنها؟
لهذا السبب يجب تكوين اختبار القفازات حول العينة ونطاق القياس، وليس فقط حول الحد الأقصى للسعة المطبوعة على الجهاز.
شاهد أين تنكسر العينة
الرقم النهائي هو جزء فقط من الاختبار.
افترض أن عدة عينات تمزقت مرارا بجانب الفك العلوي مباشرة. هذا النمط يستحق التحقيق قبل الاستنتاج أن مادة القفاز نفسها ضعيفة.
الأسباب المحتملة تشمل ضغط التثبيت الزائد، حافة الفك الحادة، سوء المحاذاة، تلف العينة أو سطح قبضة غير مناسب.
الانزلاق يخلق مشكلة مختلفة.
إذا تحركت العينة عبر الفكوك أثناء الاختبار، فإن بعض حركة الرأس المتقاطع المسجلة تأتي من حركة عند المقبض وليس تشوه العينة. هذا يمكن أن يشوه تفسير التمديد.
عادة مفيدة لحل الأخطاء هي النظر إلى العينة قبل الاطلاع على التقرير.
أين تعطل؟
هل انزلقت؟
هل كان مركزا؟
هل كان هناك ضرر واضح بالقرب من الفك؟
هل كانت العينة تحت التوتر بالفعل عندما بدأ الاختبار؟
يمكن لتلك الملاحظات تفسير نتيجة غير معتادة أو منحنى بسرعة مفاجئة.
لا تنس السفر الآلي
بالنسبة لقفازات النيتريل، يمكن أن يكون التنقل المتاح مهما بقدر سعة القوة.
خذ مثالا مبسطا بطول مقياس أصلي 25 مم.
استطالة بنسبة 500٪ تعني زيادة في الطول تساوي خمسة أضعاف طول المقياس الأصلي—125 مم من التمدد في هذا المثال المبسط.
هذا لا يعني أن آلة بمسافة حركة متاحة تبلغ 125 مم بالضبط كافية.
قد تمتد العينة إلى ما بعد الحد الأدنى من متطلبات القبول قبل أن تتمزق. يجب على الجهاز أيضا استيعاب هندسة الاختبار الفعلية، وأبعاد التركيبة، والفصل الأولي، والمساحة التشغيلية المناسبة.
لذلك لا ينبغي اعتبار عتبة القبول كحد تصميم للجهاز.
قاعدة أفضل هي:
قم بقياس المسافة المتاحة للعينة التي تتوقع اختبارها، وليس فقط من أجل الحد الأدنى اللازم للاستمرار.
هذا أحد الأسباب التي تجعل الإطالة المتوقعة يجب مناقشتها قبل تكوين UTM.
إعداد UTM لاختبار الشد ASTM D6319
بالنسبة لجزء الخاصية الفيزيائية من المواصفة، نظام القياس الكامل أهم من إطار الشد وحده.
The ITM-LAB RS-8010A Universal Test Machine يمكن تكوينها لاختبار المواد منخفضة القوة والتمديد العالي. تغطي تكوينات السعة المتاحة من 50 نيوتن إلى 5 كيلو نيوتن، مما يسمح باختيار نطاق القياس حول العينة الفعلية.
بالنسبة لقفازات فحص النيتريل، تستحق أربعة أجزاء من النظام اهتماما خاصا.
خلية التحميل
ابدأ بقوة العينة المتوقعة.
النطاق المختار يحتاج إلى سعة وهامش كاف، لكن استخدام أكبر خلية تحميل متاحة لا يوفر ميزة جوهرية لعينة منخفضة القوة.
المقابض
يجب تثبيت العينات المطاطية الرقيقة بإحكام دون أن تقطع أو تسحق أو تترك تنزلق.
لذا يجب النظر في نوع القبضة، وسطح الفك، وحالة التثبيتالسفر المتاح
فحص حركة التوصيل مع ترتيب التركيبة الفعلي المثبت.
بالنسبة للمواد ذات التمديدات العالية، يمكن أن يصبح الانتقال القابل للاستخدام هو العامل المحدد قبل أن تصل سعة الإطار.
البرمجيات والنتائج
يجب على النظام تسجيل منحنى الاختبار ومعالجة القياسات المطلوبة لطريقة الاختبار في المختبر.
اعتمادا على الإجراء المكون، يمكن أن تشمل المخرجات المفيدة القوة القصوى، قوة الشد، الإطالة النهائية، نتائج العينة الفردية، المتوسطات، ومنحنيات الاختبار.
ست مشاكل يمكن أن تشوه نتائج شد القفازات
1. مدى الحمل غير المتناسق
خلية تحميل مختارة لقوى أكبر بكثير قد تكون غير مناسبة لعينة قفاز منخفضة القوة.
حدد القوة المتوقعة قبل اختيار نطاق القياس.
2. انزلاق القبضة
إذا تحركت العينة عبر الفكين، يمكن أن تختلط حركة القبضة مع امتداد العينة.
راقب العينة أثناء التجارب بدلا من الاعتماد فقط على المنحنى النهائي.
3. فشل حافة الفك
ضغط التثبيت الإضافي ليس دائما أفضل.
الفشل المتكرر بالقرب من الفك هو سبب لفحص سطح المقبض، ومحاذاة الذراع، وحالة التثبيت.
4. خطأ السماكة
بيانات القوة الصحيحة يمكن أن تنتج نتيجة غير صحيحة في قوة الشد إذا كانت أبعاد المقطع العرضي للعينة خاطئة.
قياس السماكة جزء من سلسلة القياس.
5. ضعف المحاذاة
العينة المركبة بزاوية لا تخضع لتحميل شد نظيف ومنتظم.
التمركز القابل للتكرار مهم.
6. السفر غير الكافي
يمكن للآلة أن تمتلك قدرة قوة أكثر من كافية ومع ذلك تصل إلى حد السفر قبل أن ينفجر العينة ذات التوسيع العالي.
تحقق من السفر القابل للاستخدام مع القبضات المقصودة المثبتة.
ASTM D6319 ومعايير القفازات الطبية الأخرى
قد يواجه المصنعون الذين يخدمون عدة أسواق معايير ASTM D6319 إلى جانب ISO 11193-1 وEN 455-2.
لا ينبغي التعامل معهما كقابلين للتبديل لمجرد أن كل منهما يتضمن متطلبات الخصائص المادية للقفازات الطبية.
ASTM D6319 يركز بشكل خاص على قفازات فحص النيتريل. يتناول ISO 11193-1 قفازات الفحص الطبي ذات الاستخدام الواحد بشكل أوسع، بينما يغطي EN 455-2 المتطلبات والاختبارات للخصائص الفيزيائية للقفازات الطبية ذات الاستخدام الواحد ضمن الإطار الأوروبي.
قد يدعم UTM المكون بشكل مناسب اختبار أكثر من واحد من هذه المعايير، لكن يجب أن تتبع إعداد العينة، والتكييف، وإجراءات الاختبار، والحسابات، ومعايير القبول المستند المناسب.
بالنسبة لمختبر القفازات متعدد المعايير، عادة ما يكون من الأفضل تكوين الأجهزة حول العينة الكاملة ونطاق القوة، ثم الحفاظ على طرق الاختبار المطلوبة بشكل منفصل في البرنامج.
دليل ذو صلة: اختبار UTM من القفاز الطبي — ISO 11193-1، EN 455-2 وASTM D6319
دليل معياري ذو صلة: اختبار القفازات الطبي ISO 11193-1
ماذا ترسل إلى مصنع المعدات
"ASTM D6319" يخبرنا بالتطبيق، لكنه ليس كافيا لتكوين نظام الشد الكامل.
للحصول على توصية أكثر فائدة من المعدات، قدم:
المعيار: ASTM D6319 + الطبعة المناسبة
المنتج: قفاز فحص النيتريل
العينة: الهندسة / نوع القاطع
السمك: النطاق المتوقع
القوة المتوقعة: N
الإطالة المتوقعة: ٪
سرعة الاختبار: مم/دقيقة
طول المقياس الأولي / فصل المقبض: مم
الحجم اليومي: الاختبارات في اليوم
النتائج المطلوبة: قوة الشد / الاستطالة / المنحنيات / الإحصائيات
التقارير: تقرير عينة فردية أو دفعة
إذا كانت القوة المتوقعة غير معروفة، يمكن للعينات الممثلة أو بيانات الاختبار الموجودة أن تساعد في تحديد نطاق القياس المناسب.
الهدف ليس اختيار خلية التحميل والمقابض والإطار بشكل مستقل.
يجب أن تعمل كنظام قياس واحد.
الأسئلة الشائعة حول اختبار ASTM D6319
هل معيار ASTM D6319 هو معيار اختبار الشد؟
ليس بالضبط. ASTM D6319 هو مواصفة لقفازات فحص النيتريل. قوة الشد والاستطالة النهائية جزء من متطلبات الخصائص الفيزيائية، إلى جانب متطلبات أخرى مثل الأبعاد والحرية من الثقوب.
ما هي قوة الشد المطلوبة؟
بالنسبة ل ASTM D6319-19، الحد الأدنى الموثق عادة لقوة الشد هو 14 ميجاباكالير قبل التعتيق و14 ميجاباكالير بعد التعتيم.
يجب دائما تأكيد الإصدار القياسي المعمول به للمنتج والبرنامج التنظيمي.
ما هو التمدد النهائي المطلوب؟
القيم الدنيا الموثقة عادة ل ASTM D6319-19 هي 500٪ قبل التقدم في العمر و400٪ بعد العمر.
لماذا لا يمكنني تقييم القفاز عن طريق كسر القوة فقط؟
لأن قوة الكسر وقوة الشد هما كميات مختلفة.
قوة الشد تفسر مساحة المقطع العرضي الأصلية للعينة. لذا يمكن لعينتين أن ينكسرتا بنفس القوة مع إنتاج قيم قوة شد مختلفة.
هل يتطلب اختبار قفاز النيتريل جهاز UTM عالي السعة؟
قوة الإطار القصوى عادة ليست المشكلة الرئيسية في الاختيار.
الجمع بين القوة المنخفضة نسبيا والتمدد العالي يجعل مدى خلايا الحمل، والإمساك، والسفر القابل للاستخدام أمرا خاصا.
هل يمكن لنفس UTM اختبار ASTM D6319 وISO 11193-1؟
ربما، نعم.
لا تزال الآلة بحاجة إلى قياس القوة المناسب، والقبضات، والسيارات، والتحكم في السرعة، والبرمجيات لكل طريقة مناسبة. لا ينبغي افتراض أن شروط الاختبار ومعايير القبول متطابقة.
اختر نظام القياس، وليس فقط الجهاز
اختبار الشد ASTM D6319 يبدو بسيطا: تجهيز العينة، تمديدها حتى التمزق، وتحديد قوة الشد والإطالة النهائية.
النتائج الموثوقة تعتمد على أكثر بكثير من مجرد الضغط على زر البدء.
خطأ في السماكة يغير الإجهاد المحسوب. انزلاق القبضة يؤثر على التمدد. الفك العدواني يمكن أن يحرك نقطة الفشل. المحاذاة السيئة تغير حالة التحميل. نطاق الحمل غير المناسب يترك نظام القياس غير متطابق مع العينة. السفر غير الكافي يمكن أن يوقف الاختبار قبل التمزق.
لهذا السبب نوصي بتعريف خمسة أشياء قبل اختيار UTM:
هندسة العينة، القوة المتوقعة، الاستطالة المتوقعة، متطلبات القبضة والسفر القابل للاستخدام.
بمجرد معرفة هذه الأمور، يصبح تكوين الجهاز أكثر وضوحا.
لاختبار الخصائص الفيزيائية لقفاز النيتريل، يمكن تكوين ITM-LAB RS-8010A بنطاق قياس مناسب للقوة المنخفضة، ومقابض للعينات المطاطية الرقيقة، وبرمجيات لتحليل الشد والتمديد.
كيفية إعداد جهاز UTM لاختبار قفاز النيتريل؟
أرسل لنا المعيار المطلوب، وأبعاد العينة، ومدى القوة المتوقع، والإطالة المطلوبة، وحجم الاختبار اليومي.
يمكننا التحقق من مدى خلية الحمل، وتكوين القبضة، ومتطلبات الحركة قبل التوصية بنظام.
