يجتاز اختبار تآكل الإطارات في جامعة توينتي حشدًا من الباحثين

كشف باحثون هولنديون في جامعة توينتي عن طريقة معملية بسيطة ولكنها ذات مصداقية لدراسة بدء تآكل الإطارات من خلال التركيز على حدث الاتصال المحلي الأقدم باستخدام اختبار قائم على الخدش. بدلاً من اختبار التآكل على نطاق واسع، قام الفريق – بقيادة البروفيسور الدكتور أنكي بلوم والدكتورة بيلار بيرنال أورتيجا – بتصميم إعداد يحتوي على إندينتر، وحامل العينة، والحركة الخاضعة للتحكم، ووحدات قياس القوة لتحليل التشوه، وبدء التشقق، والقطع في ظل ظروف خاضعة للرقابة. وفي حديثهم في مؤتمر مجتمع Endurica في بلفال، لوكسمبورغ (5-6 مايو، 2025)، أكدوا أنه على الرغم من افتقاره إلى “الأناقة العلمية”، فإن النظام يقدم مخرجات ذات معنى، بما في ذلك قياسات قوة الاحتكاك، والقوة الطبيعية، وسلوك الاختراق، ومعامل الاحتكاك، والأدلة المرئية على تطور الضرر. أثبتت طريقة اختبار الخدش أنها قابلة للتكرار وقابلة للاستخدام كأداة فحص، قادرة على تحديد أربع مراحل تشوه رئيسية: التشوه المرن، والحراثة، والتمزيق، والقطع. وهذا يجعلها مساعدة قيمة للمتخصصين الذين يعملون في مركبات المداس، أو مقاومة التآكل، أو سلوك الاحتكاك. يتأثر تآكل الإطارات بمتغيرات متداخلة متعددة، بما في ذلك التصميم المركب، ونظام الحشو، والتباطؤ، وميكانيكا الاتصال، والظروف البيئية. في دراستهم، قارن الباحثون المطاط الطبيعي وأنظمة SBR المعززة إما بأسود الكربون أو السيليكا. أظهرت النتائج أن المطاط الطبيعي المملوء بالسيليكا كان أداؤه جيدًا بشكل غير متوقع في الاختبار، حتى أنه تفوق على SBR المملوء بالسيليكا – مثل ذلك المستخدم في إطارات الشاحنات ومركبات جرافات التربة. تشير هذه النتيجة المفاجئة إلى إجراء تحقيق أعمق في آليات مثل تبلور السلالة، والمرونة، وبنية التشابك، وشبكات الحشو، ومقاومة انتشار الشقوق. يعتقد الفريق أن اختبار الخدش المعملي، والذي يمكنه توليد جزيئات في نطاق حجم مناسب، يحمل إمكانات كبيرة للتطبيقات الصناعية. ويمكن أن يكون بمثابة أداة فحص ومنصة لدراسات توليد الجسيمات الخاضعة للرقابة، خاصة وأن الصناعة تركز على جزيئات الإطارات وتآكل الطرق. سلط مؤتمر مجتمع Endurica، تحت عنوان “أبعاد المتانة”، الضوء على الأهمية المتزايدة للتحليل الميكانيكي للكسور ونمذجة المحاكاة في المواد المطاطية والبحث والتطوير للمنتجات.