ارزيابي تغييرات فرمولبندي لاستيك با اندازه گيري سرعت امواج فراصوتي

Investigation of rubber formulation by measuring ultrasonic propagation velocity

آزمايش هاي غيرمخرب قادر به شناسايي عيوب و بررسي خواص قطعه مورد آزمايش بدون ايجاد تغيير در قطعه، مي باشند. در پژوهش حاضر از روش بازرسي غيرمخرب امواج فراصوتي براي بررسي فرمول بندي لاستيك استفاده گرديد. در اين روش زمان بين ارسال و بازتاب امواج صوتي با بسامد بالا اندازه گيري و با كمك آن سرعت انتشار امواج محاسبه مي شود. با تغيير درصد عناصر تشكيل دهنده لاستيك خواص فيزيكي و مكانيكي آن تغيير نموده و در نتيجه آن سرعت انتشار امواج صوتي در لاستيك تغيير خواهد نمود. به منظور بررسي فرمول بندي لاستيك ابتدا 12 نمونه با فرمول بندي هاي متفاوت تهيه گرديد و براي هركدام از نمونه ها سرعت انتشار امواج صوتي طولي اندازه گيري گرديد. از رگرسيون چندگانه خطي براي ايجاد مدل رياضي بين درصد عناصر بكار رفته در فرمولبندي لاستيك و سرعت انتشار امواج طولي استفاده گرديد. به منظور صحت سنجي نمونه ديگري با فرمول بندي جديد ساخته شد و سرعت انتشار امواج صوتي طولي در آن اندازه گيري گرديد. بررسي نتايج حاصل از آزمايش و نتايج بدست آمده از مدل رگرسيون نشان از خطاي كم در پيشبيني نتايج توسط مدل پيشنهادي داشت لذا از امواج فراصوتي به منظور بررسي فرمول بندي لاستيك مي توان استفاده نمود و خطوط توليد لاستيك مي توانند از اين آزمون غير مخرب به شكل برخط، براي كنترل كيفيت لاستيك استفاده نمايند.

Non-destructive tests can identify and investigate the defects and properties of the test piece without changing the physical and mechanical properties of the sample. In this study, the non-destructive inspection method of ultrasonic waves was used to investigate the rubber formulation. In this method, the time between the transmission and the reflection of ultrasonic waves is measured and using this time propagation velocity is calculated. As components percent of the rubber are changed the physical and mechanical properties of rubber are altered and as a result, the velocity of ultrasonic propagation is changed. To investigate the rubber formulation at first 12 samples with different formulations were prepared and for each of the samples the propagation velocity of the longitudinal sound waves was measured. In order to establish the mathematical model between used elements percent in the rubber formulation and longitudinal wave velocity the multiple linear regression was used. To evaluate the accuracy another sample with a new formulation was developed and longitudinal wave velocity was measured. The comparison between the results of the test and those of the regression model showed a low error in the predicted result by the proposed model; therefor, the ultrasonic waves can be used to investigate the rubber formulation and the rubber production lines can use this non-destructive test to control tire quality online.