ISO 179 Пластмассы. Определение ударных свойств по Шарпи

Метод Шарпи для определения ударных свойств, описанный в серии стандартов ISO 179, имеет более широкую область применения, чем метод, приведенный в стандарте ISO 180, и больше подходит для испытаний материалов, демонстрирующих межслойное разрушение при сдвиге или поверхностные эффекты, вызванные факторами окружающей среды.

Данный метод подходит для использования со следующим диапазоном материалов:

• Жесткие термопластичные формовочные и экструзионные материалы (включая наполненные и армированные компаунды в дополнение к ненаполненным типам) и жесткие термопластичные листы
• Жесткие термореактивные формовочные материалы (включая наполненные и армированные компаунды) и жесткие термореактивные листы (включая ламинаты)
• Армированные волокнами термореактивные и термопластичные композиты, содержащие однонаправленные или многонаправленные армирующие элементы (такие как маты, тканые материалы, тканые ровинги, рубленые нити, комбинированные и гибридные армирующие элементы, ровинги и измельченные волокна) или листы, изготовленные из предварительно пропитанных материалов, включая наполненные и армированные компаунды
• Термотропные жидкокристаллические полимеры.

Образцы с надрезом обычно не подходят для использования с жёсткими ячеистыми материалами, композитами, армированными длинными волокнами, или термотропными жидкокристаллическими полимерами. В этих случаях можно использовать образцы без надреза. Этот метод подходит для образцов, отформованных по заданным размерам, изготовленных из центральной части стандартного многоцелевого испытательного образца или изготовленных из готовых изделий или полуфабрикатов, таких как формы, ламинаты, экструдированные или литые листы.

Стандарт «ISO 179 Пластмассы. Определение ударных свойств по Шарпи», разработанный Международной организацией по стандартизации (ИСО), состоит из следующих подразделов, опубликованных под тем же названием:

• Стандарт ISO 179-1 Часть 1: Испытания на удар без использования приборов описывает метод определения ударной вязкости по Шарпи для пластмасс при заданных условиях. Этот стандарт определяет ряд различных образцов и конфигураций испытаний. В зависимости от типа материала, типа образца и типа надреза устанавливаются различные параметры испытаний. Этот метод может быть использован для изучения поведения образцов конкретных типов при заданных условиях удара и для прогнозирования их хрупкости или вязкости в рамках ограничений, накладываемых условиями испытаний. Он также может быть использован для получения сравнительных данных для аналогичных материалов.

Испытуемый образец, закрепленный преимущественно на концах в виде горизонтальной балки, подвергается ударам одним ударником, при этом линия удара располагается по центру между опорами, и изгибается с высокой, номинально постоянной скоростью. В случае удара по краю образца с надрезом линия удара располагается прямо напротив надреза. Метод определяет предпочтительные размеры испытываемого образца.

Испытания, проводимые на образцах разных размеров, с разными надрезами или на образцах, подготовленных в разных условиях, могут давать несопоставимые результаты. На результаты также могут влиять другие факторы, такие как энергоёмкость прибора, скорость удара и условия подготовки образца.

Следовательно, при необходимости получения сравнительных данных эти факторы следует тщательно контролировать и регистрировать. Данный метод не предназначен для использования в качестве источника данных для проектных расчётов. Однако информацию о типичном поведении материала можно получить, испытывая его при различных температурах, варьируя радиус надреза и/или толщину образца, а также испытывая образцы, подготовленные в различных условиях.

• Стандарт ISO 179-2 Часть 2: Инструментальные испытания на ударную вязкость (ИСО 179-2) описывает метод определения ударных свойств пластмасс по Шарпи с использованием диаграмм «усилие-прогиб». В ИСО 179-1 определены различные типы стержневых образцов и конфигурации испытаний, а также параметры испытаний в зависимости от типа материала, типа образца и типа надреза. В настоящем документе рассматриваются динамические эффекты, такие как резонанс датчика нагрузки/бойка, резонанс образца и начальные пики контакта/инерции.

Стандарт ISO 179-1 подходит для характеристики ударных характеристик исключительно по ударной вязкости с использованием устройств, потенциальная энергия которых приблизительно равна измеряемой удельной энергии разрушения. Этот стандарт используется для регистрации диаграмм «сила-деформация» или «сила-время» для детальной характеристики ударных характеристик и разработки автоматизированных устройств, исключающих необходимость согласования энергии.

Метод, описанный в настоящем стандарте, также подходит для:

• Для получения большего количества различных свойств материала в условиях удара.
• Проведите проверку процедуры испытания по Шарпи, поскольку данное оборудование позволяет обнаружить типичные эксплуатационные ошибки, такие как отсутствие плотного контакта образца с опорами.
• Автоматическое определение типа перелома.
• Инструменты маятникового типа позволяют избежать частой замены маятниковых молотков.
• Для измерения механических свойств разрушения, описанных в других стандартах ISO.

Стандарт ISO 179-1 распространяется на ряд материалов, которые можно испытывать этим методом.

Для общей сопоставимости результатов испытаний следует обратиться к стандарту ISO 179-1.

Информацию о типичном поведении материалов можно получить, испытывая их при различных температурах, изменяя радиус надреза или толщину образца, а также испытывая образцы, подготовленные в различных условиях. Целью настоящего стандарта не является интерпретация механизма, происходящего в каждой точке диаграммы «сила-прогиб». Такая интерпретация является задачей текущих научных исследований.

Результаты испытаний, полученные этим методом, можно сравнивать только при условии идентичности условий подготовки образцов и условий испытаний. Следовательно, ударопрочность готовых изделий невозможно предсказать непосредственно на основании данного метода.

В принципе, стержневой испытательный образец, закрепленный на концах подобно горизонтальной балке, подвергается удару вертикально, при этом линия удара располагается по центру между опорами, и образец изгибается с высокой, номинально постоянной скоростью. Во время удара сила удара регистрируется как функция времени или прогиба. В зависимости от метода оценки, прогиб образца может быть измерен непосредственно с помощью соответствующих измерительных приборов или, в случае безфрикционных ударных устройств, путем расчета начальной скорости и силы как функции времени. Диаграмма «сила-прогиб», полученная в ходе этих испытаний, описывает ударное поведение образца при высокой скорости прогиба, и из этой диаграммы можно сделать выводы о различных аспектах свойств материала.

Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех секторов, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, располагает сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ISO 179 «Пластмассы. Определение ударных свойств по Шарпи».