HDT (Isıl Deformasyon Sıcaklığı) Nedir?
HDT (Heat Deflection Temperature / ısıl deformasyon sıcaklığı), standart bir çubuk numunenin belirli bir eğilme yükü altında, kademeli olarak ısıtılırken tanımlı bir sehime ulaştığı sıcaklıktır. ISO 75, uygulanan yüke göre üç farklı test metodu tanımlar:
- Metot A — 1,80 MPa yüzey gerilmesi
- Metot B — 0,45 MPa yüzey gerilmesi (en yaygın kullanılan, genel amaçlı metot)
- Metot C — 8,00 MPa yüzey gerilmesi (çok yüksek rijitlikteki malzemeler için)
Güncel ISO 75 (2013 revizyonu sonrası) yalnızca yatay (flatwise) numune pozisyonunu kabul eder; eğilme kriteri 0,32 mm’dir — önceki revizyonlarda yer alan dikey (edgewise) pozisyon standarttan kaldırılmıştır. Edgewise test bugün ASTM D648’e özgüdür; ASTM, numune yönünden bağımsız olarak sabit bir sehim değeri (0,25 mm / 0,010 inç) kullanır.
VICAT Yumuşama Noktası Nedir?
VICAT yumuşama noktası, standart bir iğne ucunun (indenter) numuneye 1 mm derinliğinde battığı sıcaklıktır. ISO 306, yük ve ısıtma hızı kombinasyonuna göre dört metot tanımlar:
- A50 — 10 N yük, 50 °C/saat ısıtma hızı
- B50 — 50 N yük, 50 °C/saat ısıtma hızı
- A120 — 10 N yük, 120 °C/saat ısıtma hızı
- B120 — 50 N yük, 120 °C/saat ısıtma hızı
Numune, 23 °C’den başlayan bir yağ banyosuna daldırılır ve banyo tanımlı hızda ısıtılarak iğnenin 1 mm penetrasyona ulaştığı sıcaklık kaydedilir. ASTM D1525 karşılık gelen Amerikan standardıdır.
HDT ile VICAT Arasındaki Fark
İki test de malzemenin ısı karşısındaki davranışını karakterize eder, ancak farklı fiziksel prensiplere dayanır. HDT, bir eğilme yükü altında ölçüldüğü için malzemenin gerçek yük taşıma senaryolarına daha yakındır ve takviye/dolgu maddelerinin (cam elyaf gibi) etkisine karşı daha hassastır. VICAT ise bir penetrasyon testi olduğu için yüke bağlı deformasyondan çok malzemenin yüzeysel yumuşama davranışını yansıtır ve amorf polimerlerde camsı geçiş sıcaklığına (Tg) daha yakın sonuçlar verme eğilimindedir. Bu nedenle aynı malzeme için HDT ve VICAT değerleri birbirinden farklı çıkabilir; ikisi birbirinin yerine geçmez, tamamlayıcı bilgi sağlar.
Bu Değerler Erime Noktası Değildir
HDT ve VICAT sonuçları sıkça yanlış yorumlanır: bu sıcaklıklar malzemenin eridiği nokta değil, kısa süreli bir yük altında deforme olmaya başladığı eşiktir. Bir parçanın gerçek sürekli kullanım sıcaklığı, genellikle HDT veya VICAT değerinin belirgin biçimde altındadır; bu testler malzeme seçiminde ve karşılaştırmasında bir ön gösterge olarak kullanılmalı, tek başına nihai tasarım kriteri olarak alınmamalıdır.
Sürekli Deformasyon İzleme ile Elde Edilebilen Ek Bilgiler
Dijital, deformasyonu sürekli kaydeden modern HDT/VICAT cihazları, standardın istediği tek bir sıcaklık değerinin ötesinde tüm deformasyon-sıcaklık eğrisini kaydeder. Bu eğriden çıkarılabilecek ek bilgiler arasında şunlar sayılabilir:
- Belirli bir sıcaklıkta elastisite modülü
- Elastisite modülünün sıcaklığa göre değişimi (malzeme yapısı hakkında ek bilgi verir)
- Sünme (creep) davranışı — zamana bağlı deformasyon
- Isıl genleşme eğilimi
Bu ek veriler, özellikle yüksek sıcaklıkta çalışacak parçaların tasarımında ve farklı işleme koşullarının (örneğin tavlanmış/tavlanmamış numune) malzeme davranışına etkisini karşılaştırmakta değerlidir.
Mare’de HDT/VICAT Testi
Mare Endüstriyel Cihazlar olarak temsilciliğini yaptığımız Coesfeld HDT/VICAT test cihazları, ISO 75 ve ISO 306’nın tüm metotlarına uygun, tamamen dijital ölçüm imkânı sunar.