一、测试目的
验证尼龙波纹管在长期反复弯折工况下的机械耐久性能,评估其在规定弯折次数(50,000次)后的结构完整性、功能可靠性及潜在失效风险,为产品设计、选型及使用寿命预测提供科学依据。
二、测试依据与标准参考
本次测试结合行业通用方法及客户需求制定,主要参考标准包括:
GB/T 14478-2017《橡胶和塑料软管及软管组合件 试验方法》(弯折性能部分);
ISO 10619-2:2017《橡胶和塑料软管及软管组合件 柔性及弯曲试验》;
客户定制化要求(弯折角度、频率、负载等参数)。
若客户有特定标准(如汽车用波纹管ISO 13849、工业液压系统EN 853),可针对性调整测试方案。
三、测试样品信息
项目
参数详情
样品名称
尼龙波纹管(PA波纹管)
规格型号
外径XXmm×内径XXmm×壁厚XXmm(示例:OD 20mm×ID 15mm×壁厚1.5mm)
材质
尼龙(PA6/PA66,或其他具体牌号,如PA66+GF30%玻纤增强)
颜色/结构
黑色/本色;单层/双层波纹结构(根据实际样品填写)
生产批次
XXXX(可选,用于批次追溯)
样品数量
3根(建议平行测试3根,取最差结果或平均值分析)
四、测试条件与参数设置
1. 弯折模式
弯折半径(R):固定为样品外径的3倍(示例:外径20mm时,R=60mm;若客户有特殊要求,如R=2D、R=5D,需明确标注);
弯折角度(θ):标准设置为90°往复弯折(即从0°→90°→0°为一个完整循环),若实际使用场景为其他角度(如180°折叠),需调整参数;
弯折方向:沿波纹管轴向左右交替弯折(模拟实际安装中的双向受力)。
2. 加载状态
无负载弯折(常规测试):样品仅自身重量作用下弯折(适用于自由状态评估);
带负载弯折(可选):在样品内部穿入规定直径的钢丝/线束(如Φ2mm钢丝),或外部施加XXN拉力(如50N、100N,模拟承载线缆/气管的重量),测试更接近实际工况。
3. 测试频率
弯折循环频率:10~30次/分钟(根据设备能力及样品特性调整,常规选用15~20次/分钟,平衡效率与真实性);
总弯折次数:50,000次(约持续测试时长:若按20次/分钟计算,约需34.7小时≈1.4天连续运行)。
五、测试设备与工装
弯折试验机:具备可调节弯折半径、角度及频率的专用设备(如伺服电机驱动的波纹管弯折试验台);
固定夹具:两端夹持样品(夹持长度≥2倍外径,避免夹持部位成为失效点),确保弯折过程中仅波纹段受力;
计数器:自动记录弯折循环次数(精度±1次);
辅助工具:负载砝码(用于带负载测试)、显微镜(用于微观缺陷观察)。
六、测试过程与监控
1.
初始检查:测试前记录样品外观(无裂纹、气泡、变形)、尺寸(外径/内径/壁厚)、关键部位状态(波纹高度、间距);
2.
安装调试:将样品固定在试验机上,调整弯折半径(R)、角度(90°)及负载(如适用),空载运行确认设备稳定性;
3.
正式测试:启动试验机,以设定频率(如20次/分钟)连续弯折,每5,000次暂停检查一次样品状态(观察是否有裂纹扩展、波纹塌陷、断裂等异常),并记录即时现象;
4.
终止条件:达到50,000次弯折次数,或中途出现以下任一失效即停止测试并记录当前次数:
波纹管出现可见裂纹(长度≥1mm或深度穿透壁厚);
波纹结构永久变形(如波纹高度减小>20%);
样品断裂(完全分离为两段或多段);
功能失效(如穿线孔堵塞、密封性破坏,若涉及流体/线缆传输)。
七、测试结果判定与分析
1. 合格标准(示例,可根据客户需求调整)
50,000次弯折后,样品无可见裂纹、无断裂、波纹结构无明显变形(波纹高度保留率≥80%);
若带负载测试,负载能力衰减≤10%(如初始可承载100N,测试后≥90N);
功能完整性:穿线孔通畅(若适用),无线缆磨损痕迹(若内部穿线)。
2. 典型失效模式(若未通过)
波纹根部开裂:弯折应力集中区域(波纹过渡处)出现微裂纹并扩展;
疲劳断裂:长期反复变形导致材料分子链断裂,最终完全分离;
波纹塌陷:塑性变形累积,波纹高度降低,影响柔韧性及穿线空间;
表面磨损:与夹具或自身摩擦导致外层划伤(可能加速老化)。
3. 数据分析
记录失效具体位置(如第X个波纹处)、裂纹形态(长度/宽度/深度);
对比测试前后尺寸变化(外径收缩率、壁厚减薄率);
若进行带负载测试,统计负载保持率(测试后负载/初始负载×100%)。
八、报告交付与后续建议
测试完成后,将提供包含以下内容的正式报告:
测试样品信息、条件参数、设备校准证书;
实时监控记录(弯折次数-时间曲线、中途检查照片/视频);
最终结果判定(合格/不合格)及失效分析结论;
改进建议(如优化波纹结构设计、调整尼龙牌号/玻纤含量、增加表面防护层)。
提示:若客户有特殊需求(如高温环境弯折[80℃/50,000次]、低温弯折[-40℃/50,000次]、湿热循环后弯折),可在此基础上扩展复合测试方案。