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沖擊試驗機的分類(lèi)

發(fā)布時(shí)間:2018-11-23 來(lái)源:濟南恒思盛大儀器有限公司 瀏覽:次

擺錘試驗機的選擇,現在市場(chǎng)上常見(jiàn)的 沖擊試驗機是擺錘式的。多數試驗機配有不同的附件 ( 錘頭和試樣夾具 ) ,從而可以完成伊佐德試驗,卡畢試驗,以及拉伸 ― 沖擊試驗。伊佐德驗和卡畢試驗有很多相似之處。兩種試驗使用的試樣都可以由模壓得到,或從一個(gè)大 “ 八字 ” 形拉伸試樣上切出來(lái)。伊佐德試驗用的試樣尺寸是 2.5x0.5 in ,而卡畢試驗用的試樣尺寸是 5x0.5 in 。兩種試驗用試樣的厚度均取決于被測材料的規格 ( 在 Izod 試驗中,常用的厚度是 1/8 in). 試驗前,要給試樣切口,并把試樣調整到所要求的溫度和濕度。每組試驗少要有 10 個(gè)試樣,試驗 結果 取其平均值。伊佐德試驗的單位是 lt-lb/in ,卡畢試驗的單位是 joule/m2 。

落錘試驗機,包括傳統的加德納尖頭落錘以及機械式下落塔,用于測量導致飾板、薄板,薄膜,管子,箱體以及模壓制品等產(chǎn)生破壞的總能量。簡(jiǎn)單和的是適用于剛性塑料的 Gardner 落錘試驗 (ASTM D5054) 機,以及適用于薄膜和彈性薄板的尖頭落錘試驗 (ASTM D1709) 機。這種裝置在塊狀或尖狀錘頭的端部放置有一定重量的物體,把錘頭舉到一定的高度后自由落向固定好的試樣。對基本裝置,常用的錘頭重量是 2 、 4 和 8 磅,機械式下落塔所用的錘頭重量是 50 磅或更多。試驗程序很多,每組試驗要有 30 個(gè)之多的典型試樣。能量計算主要涉及 ft-lb 和 in.-lb ,或者是克 (g) 和沖擊頭的半徑,即 ∶ 錘頭重量,沖擊高度。沖擊高度和錘頭形狀的選取還沒(méi)有規范化, Instron 公司的 Lio 認為 ∶ “ 具體數值可以根據聚合物的應變速率決定。 10 磅的重物從 2 英尺高度落下的能量,與 2 磅的重物從 10 英尺高度落下的能量相同。但是,由于沖擊速度不同,它們產(chǎn)生的效果并不一樣。 ” 大型薄膜制造廠(chǎng)及他們的樹(shù)脂供應廠(chǎng)商大量使用尖頭落錘試驗機。

傳統試驗機具有操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、以及已有長(cháng)期使用歷史等優(yōu)點(diǎn),因而一直受到廣大用戶(hù)的喜愛(ài)。尤其是用于帶缺口 ― 伊佐德沖擊試驗的擺錘試驗機,在美國這是常被選用的試驗。但是傳統試驗方式已經(jīng)開(kāi)始受到了挑戰。由于低精度及可重復性差的原因,一些原材料供應商的研究人員已經(jīng)對這些簡(jiǎn)單的試驗提出了異議。新型儀器改進(jìn)了一部分這類(lèi)缺陷。而且出現了放棄伊佐德沖擊報告 (ASTM D256 試驗協(xié)議中的一項 ) ,轉向使用卡比試驗 (ISO 179) 的現象。在歐洲,主要使用的也是另一種擺錘試驗方法。推動(dòng)這一改變的主要力量來(lái)自汽車(chē)工業(yè),這也是其全球標準化成果的一部分。

 

 


  目前,通過(guò)儀器化和 “ 真實(shí) ” 沖擊試驗得到的成熟數據,主要在原料供應商及配混廠(chǎng)商內部使用。加工商及其客戶(hù)要求的原材料規格數據,仍然以傳統的伊佐德及鏢沖擊試驗數據為主。事實(shí)上,一些資料表明,越來(lái)越多的塑料加工商更愿意自行進(jìn)行沖擊試驗,以確保其產(chǎn)品性能保持一致,而不僅僅依賴(lài)于原材料供應商所提供的數據。

  在過(guò)去十年里,傳統試驗裝置的設計也有了改進(jìn)。比如在擺錘試驗機中,原來(lái)的刻度盤(pán)已逐步向數字讀出器轉變,很多試驗項目已經(jīng)自動(dòng)化。但是大多數在用系統仍然沒(méi)有改進(jìn)。很多革新把機械式落錘和擺錘試驗機合二為一了。但是,除了少數每天要做數百個(gè)試驗的試驗室外,能夠自動(dòng)給試樣加載的全自動(dòng)系統還很少。

什么是沖擊試驗? Tinius Olsen 試驗設備公司的市場(chǎng)部經(jīng)理 Harry Yohn 解釋說(shuō),沖擊試驗就是給試樣高速加載,然后測量試件的變化。試件的破壞分兩步 ∶ 首先,沖擊能量使試件產(chǎn)生裂紋,其后,試件承受更大的沖擊力使裂紋擴大并損壞。塑料 沖擊試驗機 的兩種基礎類(lèi)型中,擺錘 沖擊試驗機用于伊佐德 (Izod) 和卡畢 (Charpy) 試驗,拉伸沖擊測量被試樣吸收而造成其損壞的能量。另一類(lèi)型是落錘試驗 - 加德納 (Gardner) 落錘適用于鋼性材料,尖頭落錘適用于薄膜。這些都是典型的合格 / 不合格類(lèi)型試驗,它們給出 50% 的時(shí)間內破壞試件的平均沖擊能量。

    傳統試驗足以勝任控制質(zhì)量的目的,但它們不能提供破壞機理或使成品發(fā)生破壞的原因。而且,傳統沖擊試驗僅能測量使試件產(chǎn)生破裂所需的能量,儀器化沖擊試驗提供高速應力 / 應變數據生成的曲線(xiàn),通過(guò)它們可以 區分 韌性、脆性破壞,還可以 區分造成裂紋起始的能量和傳遞的能量。后者能給出許多表達試件韌性細微區別的圖形, Yohn 解釋說(shuō)。除了傳統沖擊 實(shí)驗的局限性外,還有其它因素促使沖擊試驗向儀器化沖擊發(fā)展。其中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,是越來(lái)越多的產(chǎn)品涉及到可 * 性,如醫療,汽車(chē)配件、玩具,管材等領(lǐng)域。