Indentation plastometry
انڈینٹیشن پلاسٹومیٹری پلاسٹک کے نظام میں تناؤ کے تناؤ کے تعلقات کی شکل میں (دھاتوں کی) (بلک) مکینیکل خصوصیات کو حاصل کرنے کے لیے انڈینٹیشن پر مبنی طریقہ کار استعمال کرنے کا خیال ہے (سختی کی جانچ کے برخلاف، جو ایسی تعداد دیتا ہے جو پلاسٹک کی اخترتی کے خلاف مزاحمت کے صرف نیم مقداری اشارے ہیں)۔ چونکہ روایتی تناؤ کی جانچ کے مقابلے میں انڈینٹیشن ایک بہت آسان اور زیادہ آسان طریقہ کار ہے، جس میں مقامی تغیرات کی نقشہ سازی کی کہیں زیادہ صلاحیت ہے، یہ ایک پرکشش تصور ہے (بشرطیکہ نتیجہ کم از کم اتنا ہی قابل اعتماد ہو جتنا کہ معیاری یک جہتی ٹیسٹ)۔ بنیادی ضروریات میکروسکوپک (سائز سے آزاد) خصوصیات پر قبضہ کرنے کے لیے ایسے مواد کے حجم کو خراب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جو بلک کی نمائندگی کرنے کے لیے کافی بڑا ہو۔ یہ مائیکرو اسٹرکچر پر منحصر ہے، لیکن عام طور پر اس کا مطلب یہ ہے کہ اس میں "بہت سے" دانے ہونے چاہئیں اور یہ عام طور پر لکیری طول و عرض میں سینکڑوں مائکرون کی ترتیب کا ہوتا ہے۔ انڈینٹیشن سائز کا اثر، جس میں ناپی گئی سختی میں اضافہ ہوتا ہے جیسے جیسے خراب حجم چھوٹا ہوتا جاتا ہے، کم از کم جزوی طور پر نمائندہ حجم سے پوچھ گچھ کرنے میں ناکامی کی وجہ سے ہوتا ہے۔ انڈینٹر، جو عام طور پر کروی ہوتا ہے، اس لیے اس کا رداس کئی سو مائکرون کی لگ بھگ حد میں ایک ملی میٹر یا دو تک ہونا ضروری ہے۔ مزید ضرورت نمونے میں پیدا ہونے والے پلاسٹک کے تناؤ سے متعلق ہے۔ انڈینٹیشن رسپانس دلچسپی کے تناؤ کی حد سے زیادہ مواد کی پلاسٹکیت کی خصوصیات کے لیے حساس ہونا چاہیے، جو عام طور پر کم از کم کئی فیصد تک اور عام طور پر کئی دسیوں فیصد تک ہوتا ہے۔ اس لیے نمونے میں پیدا ہونے والے تناؤ کو بھی اس ترتیب کی اقدار تک ہونا چاہیے۔ اس کے لیے عام طور پر یہ ضروری ہے کہ "دخول کا تناسب" (اندرونی رداس پر دخول کی گہرائی) کم از کم تقریبا 10 فیصد ہو۔ آخر میں، دھات کی سختی پر منحصر ہے، اس کے نتیجے میں یہ ضروری ہے کہ اس سہولت میں نسبتا زیادہ بوجھ کی صلاحیت ہونی چاہیے-عام طور پر کئی کے این کی ترتیب کی۔ تجرباتی نتائج انڈینٹیشن کے سب سے آسان طریقہ کار، جو کئی دہائیوں سے استعمال میں ہیں، میں پہلے سے طے شدہ بوجھ (اکثر مردہ وزن سے) کا اطلاق شامل ہوتا ہے، اس کے بعد بقایا انڈینٹ (یا ممکنہ طور پر اس کی گہرائی) کے پس منظر کے سائز کی پیمائش ہوتی ہے۔ تاہم، انڈینٹیشن کے بہت سے طریقہ کار اب "انسٹرومینٹڈ" سیٹ اپس پر مبنی ہیں، جس میں لوڈ کو بتدریج بڑھایا جاتا ہے اور انڈینٹیشن کے دوران لوڈ اور دخول (نقل مکانی) دونوں کی مسلسل نگرانی کی جاتی ہے۔ اس طرح ایک اہم تجرباتی نتیجہ بوجھ کی نقل مکانی کا منحنی خطوط ہے۔ اس طرح کے منحنی خطوط پیدا کرنے کے لیے مختلف قسم کے آلات استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ان میں وہ شامل ہیں جو نام نہاد "نینو انڈینٹیشن" انجام دینے کے لیے بنائے گئے ہیں-جس کے لیے بوجھ (ایم این رینج تک) اور نقل مکانی (عام طور پر ذیلی مائکرون) دونوں بہت چھوٹے ہوتے ہیں۔ تاہم، جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، اگر خراب حجم چھوٹا ہے، تو "بلک" خصوصیات حاصل کرنا ممکن نہیں ہے۔ مزید برآں، نسبتا بڑے بوجھ اور نقل مکانی کے باوجود، نمونے کے ردعمل کو لوڈنگ سسٹم سے وابستہ نقل مکانی سے الگ کرنے کے لیے کسی قسم کی "تعمیل کی اصلاح" کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ تجرباتی نتائج کی دوسری اہم شکل بقایا اشارے کی شکل ہے۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، سختی ٹیسٹر کی ابتدائی اقسام نے اس پر توجہ مرکوز کی، انڈینٹ کی "چوڑائی" کی (نسبتا خام) پیمائش کی شکل میں-عام طور پر سادہ آپٹیکل مائکروسکوپی کے ذریعے۔ تاہم، بقیہ انڈینٹ کی مکمل شکل حاصل کرنے کے لیے پروفائلمیٹر (آپٹیکل یا اسٹائلس) کا استعمال کرکے بہت زیادہ معلومات حاصل کی جا سکتی ہیں۔ ایک کروی انڈینٹر (اور ایک نمونہ جو انڈینٹڈ سطح کے سطح میں آئسوٹروپک ہے) کے ساتھ، انڈینٹ ریڈیل سمیٹری کی نمائش کرے گا اور اس کی شکل کو ایک واحد پروفائل (ریڈیل پوزیشن کے خلاف گہرائی) کی شکل میں پکڑا جا سکتا ہے۔ اس شکل کی تفصیلات (دیئے گئے اطلاق شدہ بوجھ کے لیے) نمونے کے تناؤ-تناؤ کے تعلقات کے لیے اعلی حساسیت ظاہر کرتی ہیں۔ نیز، بوجھ کی نقل مکانی کے منحنی خطوط سے حاصل کرنا آسان ہے، جزوی طور پر اس وجہ سے کہ لوڈنگ کے دوران کوئی پیمائش کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ آخر میں، اس طرح کی پروفائلمیٹری میں نمونے انیسوٹروپی کا پتہ لگانے اور خصوصیت کی صلاحیت ہوتی ہے (جبکہ بوجھ کی نقل مکانی کے منحنی خطوط میں ایسی کوئی معلومات نہیں ہوتی ہے)۔ حل کے طریقہ کار تجرباتی انڈینٹیشن کے نتائج (لوڈ-ڈسپلیسمنٹ منحنی خطوط یا بقایا انڈینٹ پروفائلز) سے تناؤ-تناؤ کے تعلقات حاصل کرنے کے لیے دو اہم نقطہ نظر تیار ہوئے ہیں۔ دونوں میں سے آسان میں بوجھ کی نقل مکانی کے منحنی خطوط کی براہ راست "تبدیلی" شامل ہے۔ یہ عام طور پر نمونے کے بھرے ہوئے حصے (لاگو شدہ بوجھ سے) میں تناؤ کی "مساوی"، "موثر" یا "نمائندہ" اقدار کی ایک سیریز اور خراب علاقے (نقل مکانی سے) میں تناؤ کی اقدار کا ایک متعلقہ مجموعہ حاصل کرکے کیا جاتا ہے۔ اس طرح کے تبادلوں کو انجام دینے میں شامل مفروضے لامحالہ بہت خام ہیں، کیونکہ (یہاں تک کہ ایک گول انڈینٹر کے لیے بھی) نمونے کے اندر تناؤ اور تناؤ دونوں کے میدان انتہائی پیچیدہ ہوتے ہیں اور پورے عمل میں تیار ہوتے ہیں-یہ اعداد و شمار کچھ عام پلاسٹک کے تناؤ کے میدانوں کو ظاہر کرتے ہیں۔ مختلف تجرباتی اصلاحاتی عوامل کو عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے، نیورل نیٹ ورک "ٹریننگ" کے طریقہ کار کو بعض اوقات لوڈ-ڈسپلیسمنٹ ڈیٹا اور متعلقہ تناؤ کے منحنی خطوط کے سیٹوں پر لاگو کیا جاتا ہے، تاکہ ان کا اندازہ لگانے میں مدد مل سکے۔ یہ بھی عام ہے کہ وقتا فوقتا لوڈنگ میں خلل پڑتا ہے، اور جزوی ان لوڈنگ کے طریقہ کار سے ڈیٹا کو تبدیلی میں استعمال کیا جاتا ہے۔ تاہم، حیرت انگیز طور پر، اس قسم کے عالمگیر تبادلے (نامعلوم تناؤ کے منحنی خطوط والے نمونوں پر لاگو ہوتے ہیں) ناقابل اعتماد ہوتے ہیں اور اب یہ وسیع پیمانے پر قبول کیا جاتا ہے کہ اس طریقہ کار کو کسی اعتماد کے ساتھ استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ دوسرا اہم نقطہ نظر زیادہ پیچیدہ ہے، حالانکہ اس میں قابل اعتماد نتائج حاصل کرنے کی بہت زیادہ صلاحیت ہے۔ اس میں انڈینٹیشن کے طریقہ کار کی تکراری عددی (محدود عنصر کا طریقہ-ایف ای ایم) ماڈلنگ شامل ہے۔ یہ سب سے پہلے آزمائشی تناؤ-تناؤ کے تعلقات کے ساتھ کیا جاتا ہے (ایک تجزیاتی اظہار کی شکل میں-جسے اکثر ایک آئینی مساوات کہا جاتا ہے)، اس کے بعد بہترین فٹ ورژن (مساوات میں پیرامیٹر اقدار کا مجموعہ) پر کنورجنس، تجرباتی اور ماڈل کے درمیان زیادہ سے زیادہ معاہدہ دیتا ہے۔ نتائج (لوڈ-ڈسپلیسمنٹ پلاٹ یا بقایا انڈینٹ پروفائلز)۔ یہ طریقہ کار انڈینٹیشن کے دوران ابھرتے ہوئے تناؤ اور تناؤ کے شعبوں کی پیچیدگی کو مکمل طور پر ظاہر کرتا ہے۔ اگرچہ یہ نسبتا گہری ماڈلنگ کے حسابات پر مبنی ہے، پروٹوکول تیار کیے گئے ہیں جن میں کنورجنس خودکار اور تیز ہے۔ پروفائلمیٹری پر مبنی انڈینٹیشن پلاسٹومیٹری (پی آئی پی) یہ واضح ہو گیا ہے کہ بوجھ کی نقل مکانی کے منحنی خطوط کے بجائے بقایا انڈینٹ پروفائل کو ہدف کے نتیجے کے طور پر استعمال کرنے سے اہم فوائد پیش کیے جاتے ہیں۔ ان میں آسان پیمائش، تناؤ-تناؤ کے تعلقات کے تجرباتی نتائج کی زیادہ حساسیت اور نمونے انیسوٹروپی کا پتہ لگانے اور خصوصیت کے امکانات شامل ہیں-اوپر دیکھیں۔ یہ اعداد و شمار مواد کے تناؤ کے منحنی خطوط پر پروفائل کی حساسیت کا اشارہ دیتے ہیں۔ پی آئی پی کی اصطلاح اس طرح درج ذیل خصوصیات پر مشتمل ہے: 1) کسی مواد کے بڑے حصے کی خصوصیت والے تناؤ کے تناؤ کے منحنی خطوط کو حاصل کرنا (نسبتا بڑے کروی اشارے اور نسبتا گہرے دخول کا استعمال کرتے ہوئے)، 2) بقایا اشارے کے پروفائل کی تجرباتی پیمائش اور 3) تناؤ کے تناؤ کے منحنی خطوط کو حاصل کرنے کے لیے اشارے کے ٹیسٹ کا تکراری ایف ای ایم تخروپن (ایک آئینی مساوات میں پکڑا گیا) جو ماڈلڈ اور ماپا ہوا اشارے کے درمیان بہترین فٹ دیتا ہے۔ ٹریک ایبل اور صارف دوست ایپلی کیشن کے لیے، ایک مربوط سہولت کی ضرورت ہے، جس میں زیادہ سے زیادہ تناؤ والے منحنی خطوط پر انڈینٹیشن، پروفائلمیٹری اور کنورجنس کے طریقہ کار خودکار کنٹرول کے تحت ہوتے ہیں۔ حوالہ جات مواد کی جانچ