悬臂梁式冲击试验过程和样品制备

最常见的一种测试,至少在美国,塑料材料的物理特性的缺口悬臂梁式冲击试验按照ASTM月标准试验方法确定亚博网站下载悬臂梁式摆锤式冲击电阻的塑料。

悬臂梁式冲击试验是如何工作的

悬臂梁式冲击试验修正的切口试样的一端通过副悬臂位置。一个前锋的手臂摆或类似的能量载体然后罢工标本。能量吸收的试样在断裂过程中被称为断裂能量。打破能量可以转化为材料耐冲击的信号使用英尺磅等单位或焦耳。亚博网站下载

图1。关闭切口试样的接受一个悬臂梁式冲击试验。

悬臂梁式冲击试验数据

而使用的数据来自一个测试设计不一定是推荐的一部分,它仍然作为一种质量控制工具提供合理的服务。大多数美国树脂制造商多年的悬臂梁式试验数据和许多客户习惯于选择产品基于数据。爱或恨它,似乎冲击试验在这里留下来。

图2。Tinius奥尔森的模型IT503封闭冲击试验机,能够执行对塑料悬臂梁式和夏比冲击测试标本,与多达25 j的可用能源附加重量集。

确保可重复的悬臂梁式冲击测试

因为我们坚持,我们不妨看看我们可以提高测试的重复性和再现性。实验室之间的关键可重复的结果,或者,换句话说,运营商之间的可重复的结果在同一实验室,可以肯定的是,双方都准备和测试样品以同样的方式。鉴于所涉及的所有步骤,这可以是一个巨大的事业。

样品制备

ASTM月要求至少5,最好10(或更多)个人决定以确定特定的平均耐冲击材料样本。

需要准备一个额外的样品由于开槽需要假酒吧使用开槽标本时,这意味着至少7标本的任何特定的样品需要准备测试。然而,由于个人的测试方法允许检测标本的结果,重新测试,如果他们不满意,建议切口几个额外的标本是否可用。

通过注塑准备材料悬臂亚博网站下载梁式冲击测试

与任何塑料测试,准备一个样品可以大大影响测试结果。关键是用户参考ASTM材料规范材料被测试来确定标本是做好准备。大多数标本是由注塑。模具可以专门设计生产标本或标本可能从拉伸dogbones flex酒吧。

潜在的错误注入模制标本的来源

注塑标本时,重要的是,合作实验室注意模具的类型,使用的成型机,机器设置和模具型腔内的流动行为的因素将会影响测试数据。例如,塑料材料的耐冲击可能不同切口是否垂直,而不是平行,成型的方向。另外,标本取自模制棒的一端会给不同的结果比标本取自另一端。

另一个潜在的错误当使用注射模制标本可能标本上的草案的角度。多年来,ASTM月表示,至关重要的是,对面的切口表面加工平行于其表面在0.0025毫米(0.001。)”注射模制标本,以消除斑点这些表面由高模具的拔模角度。在现实中,大多数实验室一般都忽略了要求。这一要求是为了消除任何变化造成的测试结果不一致的样本放置在副这将影响前锋标本在测试,但最近发现它也导致测量误差下的剩余的材料数量缺口,因为一些技术人员测量偏低,一些测量偏高和其他人试图测量中间。

图3。Tinius奥尔森的模型IT504冲击试验机,配置为悬臂梁式测试,表明冷芯盒减少测试温度(这张照片盖子被移除)。

结果屏幕从Tinius奥尔森的例子

图4。的例子,结果屏幕从Tinius奥尔森软件的影响

提高悬臂梁式试验结果的一致性

目前,ASTM小组委员会修订工作正在紧锣密鼓地月消除机器标本的要求和定义实际点的标本上测量深度。

准备材料的悬臂梁式冲亚博网站下载击测试压缩成型

标本也可以由压缩成型的材料所需的厚度,然后模切或加工的样品单,或者他们可以从一个加工制造的部分。

然而他们准备的,他们必须检查,以确保它们是免费的从划痕,凹坑,凹陷和其他表面缺陷。他们还应该检查与直尺或放在一个平面上,以确保它们是直的。ASTM月标准试样的尺寸是4 x 12.7 x 3.2毫米(2.5 x 0.5 x 1/8)。最常见的样品厚度是3.2毫米(0.125英寸),但可以改变宽度3.0至12.7毫米(0.118和0.500)。材料规范亚博网站下载又应该咨询来确定被测材料的试样宽度可接受。

等级在悬臂梁式测试标本

为了做一个缺口悬臂梁式试验,一个精确的切口切成标本。切口的目的是作为应力集中器。缺口可能是最关键的一部分样品制备,严格公差定义为ASTM月切口的深度(实际上剩下的材料在切口的半径),切角和半径的基本(或顶点)。研究表明,试样的缺口可能是最大的可变性来源测试数据。

因为材料不同亚博网站下载的开槽过程中,重要的是要验证缺口的试样的尺寸与验证刀具尺寸。

开槽悬臂冲击试验标本

标本可以取得使用铣床,普通车床或商用,专门设计的开槽机。ASTM月没有定义具体的开槽机的操作,但大多数涉及调整刀具高度的机器上,这样就降低一个等级,10.16 + / - 0.05毫米(0.400 + / - 0.002)下的剩余材料切口的顶点在一个单一的传递和顶点的曲率半径0.25 + / - 0.05毫米(0.010 + / - 0.002)。单齿刀具在multi-tooth刀具更可取。这个概要文件的刀可以不同,但必须产生切口中指定的标准。

Tinius奥尔森

图5。Tinius奥尔森的塑料试样断屑器的影响。

商用开槽机都有不同的特性。一些更便宜的只有固定的切割速度和手动曲柄提要。从技术上讲,这些不符合标准的要求,因为刀速度和进给速度会因材料不同而有很大差异。不应使用标准的州“切口参数改变材料的物理状态,如通过提高热塑性的温度高于其玻璃化转变温度“不幸的是,没有图表显示适当的速度给定材料所以刀具的速度和进给速率需要由技术人员为每个单独的材料类型,尝试和错误。一般的经验法则是,高速铣刀结合进给速率缓慢和缺乏某种冷却剂会导致更多比刀速度慢热损伤,快速进给速率和冷却剂的使用。然而,如果你从供应商购买材料谁做这个测试,你可以随时打电话给供应商的技术部门,询问他们使用条件。

提供冷却试样切割时,液体或气体冷却剂,推荐。大多数商用开槽机提供一种方法来吹气在伐区在开槽过程中。

成型级距和刀具死去

模具中的任一种级距和模具刀具与切口切除标本,虽然看似方便,很少满足规范和不应使用。

测量和我nspection的等级

切口深度,切口的夹角,曲率半径是至关重要的,只有切口深度的测量相对简单,可以很容易地完成标本前测试。切口的角度和半径的角的底部切口更难以衡量。因此,标本必须定期抽样检查在放大。

的方法确定样本中的个体标本应该设计。测量和记录每个试样的宽度在切口的面积使用千分尺或类似的工具。切口深度验证设备,包括模拟千分表定位高于铁砧,通常用于衡量切口的深度。也可以使用数字指标,尤其有用,如果实际切口的深度是决定或如果有必要之间切换测量在传统我们单位和公制单位。然而,对于那些实验室感兴趣去/不方便类型的决心,模拟表盘是非常方便的,因为他们可以配备从动件武器,用来标志着容忍的上限和下限深度。

调节悬臂冲击试验标本

ASTM测试之前,月要求条件取得标本在一段时间内不少于40小时后切口在受控环境中23岁±2°C (73 + / - 3.6°F)和50±5%的相对湿度。然而,一些吸湿材料被排除在这个要求。亚博网站下载材料规格亚博网站下载应再咨询,以确定哪些材料是免税的。此外,40小时要求的标准提供救灾合作各方在测试时同意放弃或缩短调节时间。

悬臂梁式冲击试验设备app亚博体育

仪器测试塑料制造商业自1940年代以来,有几个制造商的测试设备,满足ASTM月1的要求。app亚博体育多年来,测试机的基本物理特性保持不变,但是数据采集的方式大大改变了。因此,许多类型的设备,从模拟表盘和指针数字读数计算机接app亚博体育口,在全国各个实验室。然而,仅仅因为设备是旧的并不意味着它已经过时了。app亚博体育这并不意味着它是可以接受使用多年来由于磨损造成的影响和一些机器制造之前严格遵守规范的ASTM月被认为是至关重要的。永远没有希望得到准确的结果如果设备没有按照规范操作。app亚博体育因此,强烈建议冲击试验机校准和/或验证的一个认可的校准服务以一定的间隔周期在其使用寿命。

图6。Tinius奥尔森的模型IT504冲击试验机的放球点摆降低。在低冲击时尚,减少可用的能量。

试验机应位于一个温度和湿度控制的环境。一些手段,防止损伤旁观者由于飞行的标本应该可用。一张布,纸板或类似的材料可以使用,它应该安装在这样一种方式,防止破碎的标本从屋里飞;另外,可以使用机器像IT503封闭模型。

悬臂梁式冲击测试机的设计

影响测试机器设计和制造,这样他们就可以用于多种塑料材料。亚博网站下载钟摆不可能有足够的精力去打破最艰难的材料,同时保持了分辨率或灵敏度测试提供准确的结果,特别是在低能量的材料。亚博网站下载一些制造商已经可以互换的钟摆,而其他人提供附加重量永久安装摆。使用附加重量的优势是,它是快速和简单,不涉及消除轴的摆。

悬臂梁式冲击测试过程

一旦正确的摆能源已经被选择,夹在副标本坚决。标本夹,以便它是垂直悬臂与面临的切口表面方向的影响。副应配备一个可调停止和一个切口定心夹具将帮助定位为每个测定试样在相同的位置。标本用于夹的压力也可以变化测试结果的来源。太多的压力可能损害标本而太少也会导致样品在副导致错误的读数。应该使用转矩扳手来确保一致的标本夹紧压力。

门闩钟摆在直立位置。确保后摆臂的摆动平面清晰,释放摆和允许它打破标本。

摆的选择

如果一个样本的平均断裂能量,选择最轻摆,将打破组中的每个样本在不损失超过85%的原始能量。这样做的原因是为了防止摆的速度下降到不可接受的水平。如果打破能源材料是未知的,它必须由试验和错误。

ASTM月vs ISO 180

上述过程是ASTM月。ISO 180是相似的,除了它需要重复测试,直到所有的样本测试圆满。如果有任何异常,需要使用额外的样品重新测试。

这些信息已经采购,审核并改编自Tinius奥尔森所提供材料。亚博网站下载

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引用

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  • 美国心理学协会

    Tinius奥尔森。(2021年12月10日)。悬臂梁式冲击试验过程和样品制备。AZoM。2021年12月19日,检索从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4145。

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    Tinius奥尔森。悬臂梁式冲击试验过程和样品制备。AZoM。2021年12月19日。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4145 >。

  • 芝加哥

    Tinius奥尔森。悬臂梁式冲击试验过程和样品制备。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4145。(2021年12月19日访问)。

  • 哈佛大学

    Tinius奥尔森。2021。悬臂梁式冲击试验过程和样品制备。AZoM, 2021年12月19日,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4145。

评论

  1. 特蕾西刘 特蕾西刘 美国 说:

    非常完整的信息。

  2. 香农camenzind 香农camenzind 美国 说:

    你通常看到多少波动在悬臂梁式4小时测试结果和一个40人力资源测试?有可能对悬臂梁式上40小时后治愈吗?

  3. 香农camenzind 香农camenzind 美国 说:

    有一个标准的悬臂梁式方差从4到40小时测试基于塑料材料类型,从材料,材料还是有变动吗?

这是作者的观点表达的观点,不一定反映AZoM.com的观点和意见。

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