Изделия из пластмассы на заказ

Фотоупругость — это объемный визуальный метод измерения напряжений. Не­которые изотропные пластмассы имеют переменный показатель двойного лучепре­ломления, который будет изменяться в зависимости от уровня напряжения (или деформации) — эти оптические свойства являются основой метода фотоупругих испытаний. Образец из пластмассы, сделанный из фотоупругого материала, подвергается нагрузкам. Химические растворители используются для оценки уровня напряжения для мно­гих пластмасс, но стойкость к образованию трещин под действием напряжения в пластмассе должна быть определена количественно. Контрольные образцы из той же пластмассы, которая была использована для производства изделия из пластмассы на заказ, могут использоваться для экспериментального получения соотношения между уровнем на­пряжения и возникновением трещин (в присутствии конкретного растворителя) в поляризованном свете. В результате получают цветную картину интерференцион­ных полос, которая позволяет регистрировать точную величину и направ­ление напряжений в данной области. Этот метод используют для оценки как внутренних, так и внешних напряжений. Поляризованный свет, проходящий через материал, который находится под нагруз­кой, разделяется на два луча. Эти лучи имеют разные скорости и в каждом из них. Уровень остаточных напряжений в изделиях из поликарбоната  (Lexan®)  оценива­ют с помощью фотоупругого испытания. Слева — изделие отлито по обычной технологии литья под давлением; справа — изделие изготовлено по технологии литьевого прессования, что обеспечивает минимальный уровень внутренних на­пряжений колебания происходят в плоскости, которые совпадают с направлениями главных напряжений. Сдвиг фаз между двумя лучами и приводит к образованию цветной картины интерференционных полос, которую можно наблюдать через полярископ. Использование полярископов позволяет установить плоскость колебаний в прохо­дящих лучах, что, соответственно, позволят определить направление напряжений. Сдвиг фаз, который измеряется с помощью метода оптической компенсации, дает возможность определить величину напряжений. Метод фотоупругих испытаний используют в двухмерных или трехмерных об­разцах, а также в изделиях из пластика на заказ, покрытых фотоупругим материалом. Анализ фотоупру­гих образцов необходим на ранних стадиях проектирования изделий из поликарбо­ната (ПК), полиметилмстакрилата (ПММА) или полиэфиров. Двухмерные модели обычно вырезаются из плоских листов пластмассы (без внутренних напряжений) толщиной обычно 0, 250 дюймов (5, 35 мм). Затем они подвергаются механической обработке (с минимальными механическими напряжениями). Лист располагается в полярископе, работающем на пропускание, вместе с волновыми пластинками. Размер изделия ограничивается размерами полярископа и размерами продукции из пластика на заказ. Подобный метод экспериментального анализа напряжений особенно нужен для оцен­ки концентрации напряжений вокруг отверстий, поднутрений и других неоднородностей поверхности. Один из вариантов метода состоит в нагруженин трехмерных моделей, находя­щихся в подогретом состоянии в печи. Затем образцы медленно охлаждаются до ком­натной температуры, что приводит к фиксации картины интерференционных полос. Образцы могут быть разделены на двухмерные тонкие слои, а затем про­анализированы с помощью полярископа, работающего на пропускание, или микро­скопа с поляризатором и источником света переменной интенсивности. Другой тест заключается в том, что образец покрывается тонким равномерным слоем фотоупругого материала. Затем с помощью полярископа, работающего на отра­жение, осуществляется анализ воздействия на образец внешнего нагружения. Эта технология очень перспективна, поскольку может быть использована для изделий из пластика изготовленных на заказ любого размера, формы или материала (даже такого, который не пропускает свет). Распределение деформации по поверхности может быть установлено по всей площа­ди изделия из пластика на заказ даже в случае очень больших градиентов деформации.