تست ضربه آیزود چارپی جهت اندازه گیری مقاومت پلاستیک ها در برابر ضربات و نیروهای آنی انجام می گیرد. ضربه های وارد به نمونه های پلاستیکی توسط پاندول های چکشی با انرژی های متفاوت اعمال می گردد.
تست ضربه پلیمرها
در دستگاه تست ضربه آیزودی چارپی جهت انجام این آزمون بسته به نوع نمونه از پاندول مناسب آن استفاده می گردد. پاندولی مناسب است که انرژی شکست نمونه توسط آن حداکثر 85درصد ظرفیت پاندول استفاده شده باشد. در دستگاه ضربه آیزودی چارپی جهت شبیه سازی بیشتر نمونه به شرایط طبیعی شکست بر روی نمونه ها توسط دستگاه ناچ زن یک شیار با مشخصات استاندارد ایجاد می گردد و پاندول به این نمونه ضربه وارد می نماید چون همانطور که مشخص است ایجاد نقص بر روی محصولات سبب افزایش سرعت و پایین آمدن انرژی شکست می شود. پس با ایجاد این شرایط حداقل نیروی قابل تحمل توسط نمونه و محصولات تولیدی مشخص می گردد.
دستگاه تست ضربه آیزودچارپی
مدل GT-7045-HM ساخت کمپانی گوتِک Gotech تایوان
کاربرد تست ضربه در صنعت
دستگاه ضربه آیزودی چارپی جهت اندازه گیری مقاومت به ضربه نمونه های پلاستیکی و کامپوزیتی مورد استفاده قرار می گیرد .
مطابق با استاندارد های:
آیزود: ASTM D256 و ISO 180
شارپی: ASTM D6110 و ISO 179
مشخصات فنی دستگاه ضربه آیزودی چارپی
رزولوشن انرژی 0.01 ژول
زاویه رهایش چکش : 150 درجه
دارای تاچ اسکرین به زبان فارسی
صفحه لمسی (HMI)
داری چاپگر
دارای شیلد محافظ کاربر
سرعت پاندول به هنگام ضربه 3.46 متر بر ثانیه
انرژی پاندول آیزود:1-2.75-5.5-7.5-15-22ژول
انرژی پاندول چارپی: 1-2.75-5.5-11-15-25ژول
تست ضربه چیست؟
تست ضربه آزمونی ساده برای تشخیص تمایل مواد به شکست ترد است. رفتار مواد در برابر ضربه در مقایسه با بار استاتیکی مشابه (مثلا کشش یا خمش) بسیار متفاوت است. بنابراین تست ضربه معیاری مناسب را برای مقایسه‌ی این دو حالت در اختیار قرار می دهد.
یکی از نتایج مهمی که می توان از آزمون ضربه به دست آورد، دمای تبدیل نرمی به تردی است. همچنین در این آزمون با استفاده از نمونه‌‌های فاق دار، می توان شرایط تنش سه بعدی را در نمونه ایجاد کرده و قابلیت تغییر شکل پلاستیک را در آن محدود کرد. در نهایت مقدار انرژی جذب شده توسط نمونه در هنگام شکست به دست می آید که این انرژی معیاری از چقرمگی مواد محسوب می شود.
مهم‌ترین و متداول‌ترین روش‌های تست ضربه، دو روش آیزود و چارپی هستند. پیش از آن که به معرفی مکانیزم این دو روش بپردازیم، دو مفهوم مهم چقرمگی و دمای تبدیل نرمی به تردی را معرفی می کنیم.
چقرمگی چیست؟
چقرمگی یک ماده به مقاومت آن در برابر انتشار ترک یا توانایی آن برای جذب انرژی در تغییر شکل پلاستیک گفته می شود. در واقع چقرمگی بیانگر کاریست که بر واحد حجم ماده بدون شکست می تواند انجام شود. این مفهوم همان سطح زیر منحنی تنش-کرنش حقیقی است که از تست کشش نیز به دست می آید.
ماده ای که چقرمگی بالایی دارد ترکیب بهینه ای از انعطاف پذیری و استحکام را داراست. ماده ای با استحکام بالا و انعطاف پذیری پایین و یا ماده ای با استحکام پایین و انعطاف پذیری بالا چقرمگی پایینی دارد. یکی از نتایج مهمی که از تست ضربه استخراج می شود همین خاصیت مواد است.
تست ضربه چارپی چیست؟
در آزمون ضربه شارپی نمونه به صورت یک تیر با تکیه گاه ساده تعبیه می شود و ضربه در میانه دهانه تیر، درست پشت محل شیار وارد می گردد. در دستگاه تست شارپی استاندارد، انرژی آونگ در پایین ترین نقطه حرکت برابر با ۳۲۰ ژول است. البته ماشین های شارپی کوچک تری هم ساخته شده اند. سرعت آونگ دستگاه شارپی استاندارد ۳۲۰ ژولی، در پایین ترین نقطه‌ی حرکت، به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از سرعت برخورد آونگ ماشین ایزود استاندارد و در حدود ۵ متر بر ثانیه است. نمونه های تست شارپی را می توان با شیار V شکل یا U شکل تهیه کرد.
آزمون ضربه شارپی برای ارزیابی خواص ضربه ای در دماهایی غیر از دمای محیط نیز مناسب است زیرا لازم نیست نمونه آزمایش در گیره بسته شود.
مورد دیگری که از تست ضربه شارپی می توان به دست آورد، سطح شکست است. در این روش تعیین می شود که شکست رشته ای (شکست برشی)، دانه ای (شکست رخ برگی) یا مخلوطی از هر دو است. این حالت های مختلف شکست به سادگی و حتی بدون بزرگنمایی با چشم غیر مسلح قابل تشخیص هستند. سطح صاف شکست (رخ برگی) ظاهر براقی دارد. در صورتی که سطح شکست به صورت نرم باشد، (شکست رشته ای)، دارای ظاهری کدر است.
برای بررسی سطح شکست معمولا درصد شکست رخ برگی یا رشته ای تخمین زده می شود. شکست رشته ای ابتدا در اطراف سطح بیرونی نمونه (لبه برش) ظاهر می شود.
سومین کمیتی که گاهی در آزمایش شارپی به دست می آید شکل پذیری است که با درصد انقباض نمونه در محل شیار نشان داده می شود. مقدار انرژی جذب شده توسط نمونه در هنگام شکست (چقرمگی) نیز از میزان اختلاف ارتفاع اولیه و ثانویه آونگ به دست می‌آید.