Зависимость «сохраняемости» полимерных изделий от технологических факторов изготовления.
Сохраняемость – свойство изделия сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации /18/.
Таким образом, если «безотказность» характеризует надежность изделий в период эксплуатации по назначению, то «сохраняемость» - характеристика надежности изделия в неработающем состоянии, а именно при хранении и транспортировании. Однако причины, влияющие на сохраняемость изделий в этих случаях могут существенно отличаться. Так, при хранении основными факторами воздействия на полимерные изделия являются влажность и температурные колебания, а при транспортировании к ним добавляются вибрация и удары. На этом основании в последнем случае термин «сохраняемость» иногда заменяется термином «выносливость».
Выносливость – способность материалов и конструкций сопротивляться действию повторных (обычно циклических) нагрузок /18/. Согласно этому определению данный показатель надежности характеризуется пределом выносливости (усталости) ПМ, то есть максимальным напряжением, которое выдерживает материал изделия без разрушения через N-ое число заданных нагружений. При этом под разрушением следует понимать и недопустимое изменение формы изделия как результат накопления деформаций (ползучести) под нагрузкой.
Анализируя влияние различных объективных факторов, определяющих «сохраняемость» и «выносливость» изделий из ПМ, можно подразделить их на факторы штатные и нештатные. Влияние штатных факторов (ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ ХРАНЕНИЯ) можно регулировать, регламентируя допуски на колебания атмосферных условий на складе или в иных местах хранения готовой продукции. Противодействие нештатным факторам, проявляющимся при погрузочно-разгрузочных работах и во время перевозок, необходимо предусматривать на стадии проектирования ТП изготовления изделия, подбирая состав технологических операций и соответствующие режимы их выполнения.
Некоторые из этих возможностей были рассмотрены, например, в таблице 1.5, систематизировавшей типовые проектные решения ТП для достижения в изделиях заданных структур и других признаков ПМ, непосредственно обеспечивающих «сохранность» и «выносливость». К ним относятся регулирование остаточных напряжений, ответственных за самопроизвольное изменение формы (коробление) и ударостойкость изделий; степени монолитности (пористости) полимерных изделий, ответственной за кинетику и объем влагопоглощения, вибро- и ударостойкость; вида и содержания кристаллической фазы, ответственной за теплостойкость, формоустойчивость, вибро- и ударостойкость изделий из ПМ. Кроме того, в предыдущем разделе 1.3.6.1 были показаны технологические возможности регулирования стойкости полимерных изделий к действию факторов, обусловливающих термоокислительное старение и усталостное механическое разрушение.
Дополнительной иллюстрацией влияния технологически обусловленных полимерных систем на формоусточивость изделий, зависящей от податливости J(t), может служить рис. 1.18 /24/.
Рис. 1.18. Типичные логарифмические зависимости податливости J(t) для различных полимерных систем:
1—аморфные линейные полимеры с низкой молекулярной массой (пунктир соответствует податливости без учета составляющей вязкого течения); 2 – аморфный линейный полимер с большой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением; 3 – тот же полимер в области температур ниже температуры стеклования (т.е. 3—это продолжение 2 в области более низких значений t); 4 – сшитые гели; 5 – слабо сшитые эластомеры; 6 – закристаллизованные полимеры. Константа А на оси абсцисс выбрана так, чтобы экспериментальные данные были представлены в одном масштабе значений t.
Исходя из требований «сохраняемости» (или «выносливости») и задаваясь необходимым показателем податливости J(t), необходимо предусмотреть технологические возможности, чтобы в одних случаях повысить молекулярную массу полимера в изделии, в других – объем кристаллической фазы, в третьих – степень отверждения и т.д.