橡膠和塑料軟管及軟管組合件耐真空性能檢測項目詳解

引言

一、檢測標準與原理

1. • ISO 1402: 液壓用軟管組合件耐真空試驗
   • ISO 4671: 橡膠和塑料軟管尺寸測量及塌陷試驗
   • GB/T 5568-2022《橡膠和塑料軟管及軟管組合件 無屈撓液壓脈沖試驗》
2.  

二、核心檢測項目及方法

1. 真空度測試（Vacuum Level Resistance）

• 目的：測定軟管能承受的最大真空度臨界值。
• 方法： 使用真空泵對軟管內部施加逐步遞增的負壓，記錄軟管出現塌陷或泄漏時的真空度（通常以kPa或mbar表示）。
• 判定標準：根據產品規格，工業軟管一般要求耐受-80 kPa至-100 kPa，醫療軟管需滿足更嚴苛要求（如-120 kPa）。

2. 真空保持時間測試（Vacuum Holding Duration）

• 目的：評估軟管在規定真空度下的持續密封能力。
• 方法： 將軟管抽至目標真空度（如-90 kPa），維持時間≥30分鐘（依標準調整），監測壓力變化。
• 判定標準：壓力波動范圍需≤5%，且無可見形變或泄漏。

3. 塌陷變形量及恢復率（Collapse Deformation and Recovery）

• 目的：量化軟管在真空下的徑向收縮程度及撤壓后的恢復能力。
• 方法：
  • 測量軟管初始外徑（D?）；
  • 施加規定真空度并保持，測量塌陷后外徑（D?）；
  • 解除真空后靜置10分鐘，測量恢復后外徑（D?）。
• 計算公式：
  • 塌陷率 = (D? - D?)/D? × 100%
  • 恢復率 = (D?/D?) × 100%
• 判定標準：恢復率需≥95%（高彈性材料要求≥98%）。

4. 泄漏檢測（Leakage Test）

• 方法一（壓力變化法）： 通過傳感器監測密閉系統內的壓力回升速率，計算泄漏量（mL/min）。
• 方法二（目測氣泡法）： 將軟管浸入水中，施加真空后觀察表面是否持續產生氣泡。
• 判定標準：無氣泡產生或泄漏速率≤0.1 mL/min。

5. 組合件密封性測試（Assembly Integrity）

• 重點：驗證軟管與接頭連接處的氣密性。
• 方法： 將組合件兩端密封后抽真空，檢測接頭區域的泄漏點（可采用氦質譜檢漏儀提高靈敏度）。

6. 多次循環耐真空性（Cyclic Vacuum Resistance）

• 目的：模擬實際工況下的疲勞性能。
• 方法： 以固定頻率（如1 Hz）循環施加真空-常壓，記錄軟管出現失效的循環次數。
• 典型要求：≥5,000次循環無泄漏或結構損傷。

三、樣品準備與設備要求

1. • 長度：≥軟管公稱內徑的10倍（如DN25軟管長度≥250 mm）；
   • 預處理：根據標準在恒溫恒濕環境（如23±2℃，50% RH）中放置24小時。
2. • 真空發生器（精度±1% FS）；
   • 高精度壓力傳感器（分辨率≤0.1 kPa）；
   • 激光測徑儀或接觸式位移計（精度±0.01 mm）；
   • 密封測試腔體（適配不同口徑軟管）。

四、數據記錄與結果分析

1. 記錄參數
   • 初始真空度、塌陷時間、恢復時間、泄漏點位置等。
2. 失效模式分析
   • 分層脫粘（材料界面缺陷）；
   • 接頭松脫（裝配工藝問題）；
   • 管體褶皺（增強層設計不足）。

五、應用注意事項

1. 環境控制：溫度影響橡膠彈性模量，需在標準溫濕度下檢測。
2. 接頭評估：組合件失效80%源于接頭，需單獨測試其密封結構。
3. 材料差異：
   • 橡膠軟管（如NBR、EPDM）側重彈性恢復；
   • 塑料軟管（如PU、PVC）需關注蠕變特性。