ISO 8256 & ASTM D1822 Badanie zrywania udarowego tworzyw sztucznych

Dla konwencjonalnego badania zrywania udarowego zgodnie z ISO 8256 stosuje się młoty udarnościowe , które szczegółowo zdefiniowano w normie ISO 13802. Umożliwia to dobrą porównywalność badań przeprowadzanych na różnych urządzeniach badawczych, laboratoriach, operatorach i lokalizacjach.

Zasada pomiaru opiera się jak w próbie zginania udarowego Charpy’ego na możliwości pracy i wysokości opadania odpowiedniego wahadła, które w momencie uderzenia badanej próbki uwalnia część swojej energii kinetycznej. W rezultacie młot wahadłowy po uderzeniu nie podnosi się już na pierwotną wysokość opadania. Zmierzona różnica wysokości pomiędzy wysokością opadania a wysokością wznoszenia się staje się miarą pochłoniętej energii. Określając wysokość opadania, określa się również prędkość uderzenia, tak aby badania odbywały się przy porównywalnych prędkościach wydłużenia.

Cechą szczególną próby zrywania udarowego jest korekcja pracy odśrodkowej, która jest pochłaniana przez jarzmo poprzeczne. Korekta ta opiera się na założeniu zderzenia sprężystego. W praktyce jednak zdarza się, że kolizja ma oprócz sprężystego składnika także element plastyczny, zatem korekta ta pozostaje przybliżona. Dlatego, jeśli to możliwe, należy przeprowadzić bezpośrednie porównanie wartości charakterystycznych, stosując tę ​​samą parę wahadła i rozmiaru jarzma poprzecznego.

Każdy młot wahadłowy może być używany w zakresie od 10% do 80% jego wydajności roboczej. Jeżeli kilka młotów wahadłowych spełnia ten warunek do badania materiału, co zwykle ma miejsce, ponieważ obszary robocze różnych młotów wahadłowych nakładają się, stosuje się młot wahadłowy o największej wydajności roboczej. Zapewnia to minimalizację spadku prędkości podczas procesu uderzenia.

Rodzaj pomiaru zakłada, że ​​wszystkie straty energii można przypisać badanej próbce i jarzmu poprzecznemu. Z tego powodu ważne jest, aby minimalizować, korygować lub całkowicie wykluczać wszystkie zewnętrzne źródła błędów. W normie ISO 13802 znajdują się ścisłe specyfikacje, dotyczące strat tarcia, które nieuchronnie powstają w wyniku tarcia powietrza i tarcia w punktach łożyskowania młota wahadłowego, a także kontroli w ramach regularnej kalibracji. Wartości korekcji są mierzone i przypisywane do odpowiedniego młota wahadłowego. Dla jakości pomiaru istotny jest odpowiedni ciężar i pozbawiony wibracji montaż młota do badania udarności na bardzo stabilnym stole laboratoryjnym, blacie przykręconym do litej ściany lub na podeście murowanym. Wibracje wewnętrzne w urządzeniu są konstruktywnie minimalizowane. ZwickRoell stosuje młoty wahadłowe z podwójnymi prętami wykonanymi z jednokierunkowych materiałów węglowych, które charakteryzują się bardzo niską masą, a jednocześnie zapewniają optymalną sztywność prętów wahadłowych.

ISO 8256 definiuje łącznie 5 różnych próbek. Typy 1 i 4 są preferowane dla metody A, typy 2 i 4 są preferowanymi próbkami dla metody B. Próbka typu 3 ma równoległą część środkową, która jest kwadratowa o długości krawędzi 10 mm i nadaje się do pomiarów wydłużenia w systemach DIC. Próbka do badań typu 5 zawiera dodatkowe powierzchnie zatrzymujące na wiosełku, które ułatwiają jej dokładne ustawienie i umożliwiają dodatnie przenoszenie siły przy sztywnych materiałach i wystarczającej wysokości próbki.