Тим Универзитета у Тенесију развија нову методу за преглед и предвиђање недостатака у гуми

Кноквилле, ТН – Нова метода за осигурање конзистентности и квалитета у производњи гуме, коју је развио истраживачки тим са Универзитета у Тенесију, Ноксвилу и Истману, вероватно ће показати утицај из стварног света на одрживост и издржљивост материјала за производе као што су аутомобили. гуме.

Како су потрошачи у САД и широм света све више подстакнути ка електричним возилима и удаљавању од ослањања на фосилна горива, тренутни корисници електричних возила открили су неочекивани проблем одржавања. Због комбинације веће тежине и већег обртног момента, ЕВ-ови врше већи притисак на стандардне гуме, узрокујући да се деградирају 30% брже од гума на возилима са унутрашњим сагоревањем.

Професор Фред Н. Пееблес са УТ-а и предсједавајући ИАММ-а за изврсност Даиакар Пенумаду, заједно са дипломираним студентом електротехнике Јун-Цхенг Цхином, постдокторским истраживачем Степхеном Иоунгом и три Еастман научника, недавно су објавили истраживање усмјерено на рјешавање једног од најчешћих изазова у производњи гуме: идентификовање недостатака у материјалу.

Гума садржи адитиве као што су цинк оксид и сумпор који побољшавају снагу, еластичност и друге повољне особине. Када састојци нису равномерно распоређени по гуменом производу као што је аутомобилска гума, материјал ће садржати недостатке због којих се производ прерано деградира.

„Ако се компоненте као што је сумпор не распршују добро, то ствара локализоване тврде тачке“, рекао је Пенумаду. "Та тврда ствар привлачи много механичких и термичких напрезања, због чега се материјал прерано деградира."

Чак и недостатак ширине људске косе може смањити животни век велике гумене компоненте као што је аутомобилска гума.

„То доводи до безбедносних и економских утицаја“, рекао је Пенумаду.

Идентификовање и проучавање таквих недостатака – поље познато као механика лома – је од кључног значаја за разумевање како ће се материјал понашати. Ипак, проналажење таквих недостатака пре него што изазову проблеме је проблем који дуго мучи индустрију гуме.

„Тренутни индустријски приступ је да се исече мали узорак гуме, а затим да се посматра под оптичким микроскопом“, рекао је Пенумаду. „Ово не само да је досадно и деструктивно, већ је и непоуздано. Захтева од вас да унапред погодите где, у непрозирном узорку, треба да проверите да ли постоје недоследности."

Поред тога, оптички микроскопи не могу да разликују гумене компоненте - на пример, сумпор и цинк оксид се појављују као беле мрље.

Пенумадуов тим је превазишао овај проблем преласком са оптичке анализе на рендгенску компјутеризовану томографију. Рендгенски зраци који пролазе кроз узорак се распршују и апсорбују различито у зависности од материјала на који ударе. Рачунар затим реконструише дигитални 3Д модел унутрашњости гуме.

„Ово је веома важна тачка“, рекао је Пенумаду. "КСЦТ нам омогућава да неинвазивно видимо унутрашњост материјала и заправо можемо да видимо дистрибуцију сваке компоненте."

Примена ове нове методе повећава способност индустрије гуме да види и предвиди недостатке и на крају ће довести до доследнијег квалитета и дуготрајнијих гумених производа.

У октобру је тим добио награду за изврсност у публикацији за 2021. годину од часописа Јоурнал оф Руббер Цхемистри анд Тецхнологи за свој револуционарни рад, „Квантитативна анализа дисперзије сумпора у формулацијама еластомерних гума коришћењем компјутерске томографије са рендгенским зрацима високе резолуције“, који говори о новој КСЦТ методи и своје истраживачке налазе.

#гумени делови、#гумени производ、#гумена заптивка、#гумена заптивка、#гумени мех、#гумени део по мери、 #аутомобилски гумени делови、#гумена мешавина、#гумена чаура#делови од силиконске гуме、#прилагођени делови од силиконске гуме