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三分鐘教會你懸臂梁沖擊試驗怎么做

更新時間:2023-07-03      瀏覽次數(shù):382

三分鐘教會你塑料懸臂梁沖擊試驗怎么做

      沖擊強度通常是材料抵抗沖擊的能力或判斷材料的脆性或韌性程度,是塑料材料在工程應(yīng)用中的一項重要的性能指標(biāo)。它反映了不同材料的抵抗高速沖擊而致破壞的能力。
      為了更真實反映材料的抗沖擊性能,更好的研究不同塑料的材料性質(zhì)、相關(guān)產(chǎn)品或把控制品質(zhì)量,所以需要對塑料進(jìn)行抗沖擊性能試驗,也就是測定材料在沖擊負(fù)荷作用下的沖擊強度。下面我們從試驗方法、原理、試樣要求、結(jié)果計算還有試驗設(shè)備及測試報告這幾個點來介紹!

塑料,非金屬材料
  1. 試驗原理

    由已知能量的擺錘一次沖擊支撐成垂直懸臂梁的試樣,測量試樣破壞時所吸收的能量。沖擊線到試樣夾具為固定距離,對于缺口試樣,沖擊線到缺口中心線為固定距離。

  2. 試驗設(shè)備

    懸臂梁擺錘沖擊試驗機

  3. 試樣設(shè)備

    1. 除受試材料標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定,一組試樣應(yīng)為10個。變異系數(shù)(見ISO2602:1980)小于5%時,測試5個試樣即可。

    2. 如果在垂直和平行方向試驗層壓材料,則每個方向應(yīng)試驗10個試樣。

    3. 通則
      試樣尺寸見下表。需要時,使用可對稱的將試樣的長度減至63.5mm.缺口的縱向總是平行于厚度h.


      表一

    4. 模塑和擠塑材料
      按表1的規(guī)定和圖3所示,試樣應(yīng)使用一種類型的缺口,缺口應(yīng)處于試樣的中間。
      優(yōu)選的缺口類型是A型,如果要獲得材料缺口敏感性的信息,應(yīng)試驗A型和B型缺口的試樣。

    5. 板材,包括長纖維增強的材料
      推薦的厚度h為4mm,如果試樣是從板材或構(gòu)件上切取的,其厚度應(yīng)與板材或構(gòu)件的原厚度相同,至多不超過10.2mm.
      當(dāng)板材的厚度均勻,并且只含有一種規(guī)則分布的增強料,當(dāng)其厚度大于10.2mm時,則從板材一面機加工到10.2mm±0.2mm.試樣無缺口試樣,為了避免表面的影響,試驗中應(yīng)使試樣原始表面處于拉伸狀態(tài)。
      試驗時沖擊試樣的側(cè)面,沖擊方向平行于板平面,只是在h=b=10mm時,才可平行或垂直于版面進(jìn)行試驗。

    6. 模塑和擠塑材料
      材料應(yīng)按相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)制備,若沒有這種標(biāo)準(zhǔn)或另有規(guī)定外,試樣應(yīng)該按GB/T 9352——2008、GB/T 17037.1—1997、GB/T 5471——2008或ISO 10724-1:1998相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直接壓塑或者由材料壓塑或注射的板材機加工而成。試樣也可由符合GB/T11997——2008A型多用途試樣切割而成。

    7. 板材
      試樣應(yīng)按ISO 2818:1994由板材機加工而成,盡可能使用A型缺口。測試時,無缺口試樣的機加工表面不應(yīng)處于拉伸狀態(tài)。

    8. 長纖維增材
      應(yīng)按

      制成平板或按其他標(biāo)準(zhǔn)方法或協(xié)商的方法制備,試樣應(yīng)按(ISO2818:1994)機加工而成。
    9. 檢查
      試樣不應(yīng)翹曲、相對表面應(yīng)互相平行,相鄰表面應(yīng)相互垂直。所有表面和邊緣應(yīng)無刮痕、麻點、凹陷和飛邊。
      應(yīng)用直尺、直角尺和平板目測或用測微計測量試樣是否符合上述的要求,如有一項達(dá)不到要求,則試樣應(yīng)報廢或在試驗前加工成符合要求的試樣。

    10. 缺口的加工

    11. 應(yīng)按ISO 2818:1994機工方法制備缺口。切削齒的形狀能將試樣切削出如圖所示的試樣缺口形狀,切削齒的剖面應(yīng)與其主軸成直角。缺口的形狀應(yīng)定期檢查。

      試樣缺口
      圖1缺口類型

    12. 如果受試材料有規(guī)定,可使用模塑缺口試樣。測試結(jié)果同機加工缺口試樣結(jié)果不可比。缺口的形狀應(yīng)定期檢查。

    13. 制備

    14. 各向異性材料
      某些板材隨板材方向的不同,可能具有不同的沖擊性能。對于這種板材應(yīng)按平行和垂直某一特征方向分別切取一組試樣。板材的特征方向可目視觀察或由生產(chǎn)方法推斷。

    15. 形狀和尺寸

    16. 試樣數(shù)量

    17. 狀態(tài)調(diào)解
      除非受試材料標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定,試驗應(yīng)按GB/T2918-1998在23°C和50%相對濕度下至少狀態(tài)調(diào)解16h,或按有關(guān)各方協(xié)商的條件。缺口試樣應(yīng)在缺口加工后計算狀態(tài)調(diào)解時間。

  4. 操作步驟

    1. 除有關(guān)方面統(tǒng)一采用別的條件,如在高溫或低溫下試驗外。都應(yīng)在與狀態(tài)調(diào)解相同的環(huán)境中進(jìn)行試驗

    2. 測量每個試樣中部的厚度h和寬度b或缺口試樣的剩余寬度bx,精確至0.02mm.
      試樣是注塑時,不必測量每一個試樣尺寸。只要確保是表1所列出的尺寸,一組中只測量一個試樣即可。使用多模腔模具時,要保證每個模腔中試樣的尺寸都是相同的。

    3. 確定試驗機是否有規(guī)定的沖擊速度和合適的能量范圍。沖斷試樣吸收的能量應(yīng)在擺錘標(biāo)稱能量10%至80%范圍內(nèi)。如果不止一個擺錘符合這些要求,應(yīng)選擇其中能量最大的擺錘。

    4. 按GB/T21189-2007規(guī)定摩擦損失和修正的吸收能量。

    5. 抬起并鎖住擺錘,并按如圖1所示安裝試樣,并符合5.1.2的要求。當(dāng)測定缺口試樣時,缺口應(yīng)在擺錘沖擊刃的一側(cè)。

    6. 釋放擺錘,記錄唄試樣吸收的沖擊能量,并對其摩擦損失等進(jìn)行必要的修正

    7. 用一下字符命名沖擊的四種類型
      C--------全部破壞:試樣斷開成兩段或多段。
      H--------鉸鏈破壞:試樣沒有剛性的很薄表皮連在一起的一種不全部破壞。
      P--------部分破壞:除鉸鏈破壞外的不全部破壞。
      N--------不破壞:未發(fā)生破壞,只是彎曲變形,可能有應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象產(chǎn)生。

  5. 計算和結(jié)果的表示

    1. 無缺口試樣
      懸臂梁無缺口沖擊強度αiu按式1計算,單位千焦每平方米(kj/m 2);

      沖擊試驗

      式1

    2. 缺口試樣
      缺口試樣懸臂梁沖擊強度αiN按式2計算,單位為千焦每平方米(kj/m 2

      沖擊試驗

      式2

    3. 統(tǒng)計參數(shù)
      計算試驗結(jié)果的算術(shù)平均值,如需要,可按ISO2602:1980給出的方法計算平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。一組試樣出現(xiàn)不同類型的破壞時,應(yīng)給出相關(guān)類型的試驗數(shù)目及計算各類型的平均值。

    4. 有效數(shù)字
      計算一組試驗結(jié)果的算術(shù)平均值,取兩位有效數(shù)字。

  6. 精密度

    由于未獲得實驗室間的數(shù)據(jù),本試驗方法的精密度尚不知。當(dāng)獲得實驗室間數(shù)據(jù)時,在以后的修訂中會加上精密度的說明.

  7. 試驗報告

    試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容:

    1. 按三種破壞類型分組:              
                   C:全部破壞,包括鉸鏈破壞H;              
                   P:部分破壞;              
                   N:不破壞———未發(fā)生破壞;

    2. 選出出現(xiàn)次數(shù)最多的破壞類型,并記錄這種破壞類型沖擊強度的平均值X。用字母C或P記錄對應(yīng)的破壞類型;

    3. 如果出現(xiàn)做多的破壞類型是N,只記錄字母N;

    4. 對于出現(xiàn)次數(shù)次之的破壞類型,在兩括號間加字母C,P或N,只是當(dāng)出現(xiàn)的次數(shù)高于1/3時才這樣表示(否則插入一個“*"號);

    5. 表明采用本標(biāo)準(zhǔn)

    6. 按表1的命名所采用的方法。例如:
      懸臂梁沖擊試驗
      缺口類型(見圖1)——————GB/T1842/A

    7. 鑒別受試材料所需的全部資料。包括如已知的種類、來源、制造廠代碼、牌號及歷史;

    8. 材料性質(zhì)和形狀的說明,即成品、半成品、試片或試樣,包括只要尺寸、形狀、加工方法等;

    9. 沖擊速度;

    10. 擺錘的標(biāo)稱能量;

    11. 若采用統(tǒng)一的夾持力,注明夾持力;

    12. 試樣制備方法;

    13. 試樣的切取方向;

    14. 試樣數(shù)量;

    15. 所用的狀態(tài)調(diào)解和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境,以及受試材料和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所要求的特殊處理;

    16. 觀察到的破壞類型;

    17. 單個試驗結(jié)果,如下所示(見表2):

    18.          若需要,平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

    19.          試驗日期。

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