ISO 179-1 & ISO 179-2 Charpy udarna trdnost in udarna trdnost plastike z zarezo

Charpy udarni in udarni preskus z zarezo po ISO 179-1 in ISO 179-2 zagotavlja značilne vrednosti za udarno trdnost pri visokih deformacijskih stopnjah v obliki energijske vrednosti, povezane s površino. Preskusi se običajno izvajajo v normalnem okolju ali pri nizkih temperaturah.

Aplikacije vključujejo:

• Primerjava različnih materialov za oblikovanje
• Izdelava kart materiala, npr. po ISO 10350-1
• Spremljanje toleranc v okviru notranjih pregledov blaga in zagotavljanja kakovosti
• Preskušanje končnih delov na podlagi strojno obdelanih vzorcev
• Merjenje učinkov staranja
• Preskušanje mehanike loma

V nasprotju z Izod preskusom ima Charpy širši obseg uporabe in je bolj primeren za preskusne materiale, ki prikazujejo vmesne strižne porušitve ali površinske učinke.

• Udarna kladiva, ki so podrobno določeni v standardu ISO 13802, se uporabljajo za konvencionalne, Charpy udarne preskuse brez instrumentov po ISO 179-1. To podpira visoko stopnjo obnovljivost preskusov, izvedenih z uporabo različnih vrst preskusne opreme ter različnih laboratorijev, operaterjev in lokacij.
• Princip merjenja temelji na nihalnem kladivu z določeno energijsko kapaciteto in višino padca, ki sprosti del svoje kinetične energije, ko prodre v vzorec. Posledično se nihalno kladivo po udarcu ne vrne na prvotno višino padca. Izmerjena višinska razlika med višino padca in višino dviga tako postane merilo absorbirane energije. Z določitvijo višine padca se določi tudi udarna hitrost, tako da se preskusi izvajajo z obnovljivimi stopnjami deformacije.
• Vsako nihalno kladivo se lahko uporablja v razponu od 10 % do 80 % njegove začetne potencialne energije. Če več nihalnih kladiv izpolnjuje ta pogoj za preskušanje materiala, kar se običajno zgodi iz prekrivajočih se delovnih območij različnih nihalnih kladiv, se uporabi nihalno kladivo z največjo začetno potencialno energijo. To zagotavlja, da je zmanjšanje hitrosti med postopkom udarca minimalno.
• Vrsta meritve pomeni, da se vse izgube energije lahko pripišejo vzorcu. Zato je pomembno zmanjšati, popraviti ali popolnoma odpraviti vse zunanje vire napak. V ISO 13802 obstajajo stroge specifikacije, pa tudi preverjanja, ki so del rednih umerjanj, glede izgub zaradi trenja, ki neizogibno nastanejo zaradi zračnega trenja in trenja na nosilnih točkah nihalnega kladiva. Vrednosti korekcije se izmerijo in dodelijo ustreznemu nihalnemu kladivu. Zadostna masa in namestitev udarnega kladiva brez tresljajev na zelo stabilno laboratorijsko mizo, na delovno ploščo, pritrjeno na masivno steno, ali na zidano ploščad sta bistvenega pomena za kakovost meritve. Notranje vibracije v instrumentu so z zasnovo minimalizirane. ZwickRoell uporablja nihalna kladiva z dvojnimi palicami iz enosmernih ogljikovih materialov, ki so zelo nizke mase in hkrati nudijo optimalno togost nihalnih palic.

Z risanjem časovnega zaporedja sile je mogoče z dvojno integracijo z uporabo visokokakovostne merilne tehnologije doseči časovni diagram sile z odlično natančnostjo. Pridobljene podatke je mogoče uporabiti na različne načine:

• Dodatne značilne vrednosti, ki izboljšujejo razumevanje materialnega vedenja
• Značilne vrednosti mehanike loma
• Samodejno določanje vrste porušitve, neodvisno od uporabnika, z uporabo napredovanja krivulje v diagramu poti sile

Krivulje izmerjene vrednosti vedno kažejo značilna nihanja. To so nihanja vzorca s frekvencami, ki so na določen, funkcionalen način povezane z geometrijo vzorca, dimenzijami in modulno vrednostjo polimera.

Dodatna pomembna prednost je instrumentirani udarni preskus po Charpy po ISO 179-2 je veliko merilno območje. V nasprotju z običajnimi kladivi za preskušanje udarne žilavosti, se sile merijo namesto energije. Ker merilna elektronika omogoča natančne meritve od 1/100 nazivne sile, je spodnji konec merljive udarne energije običajno določen s trajanjem preskusa in z naravno frekvenco merilnih elementov. Zaradi tega je mogoče pokriti celotno merilno območje, opisano v standardu ISO 179-2, z dvema instrumentiranima nihalnima kladivoma: instrumentiranim 5 J nihalom za udarne hitrosti 2,9 m/s in 50 J nihalom za udarno hitrost 3,5 m. Po tej metodi so instrumentalno opremljeni tudi Izod preskusi in natezni udarni preskusi.