ISO 179 Plasty - Stanovenie rázových vlastností podľa Charpyho

Charpyho metóda na stanovenie rázových vlastností opísaná v sérii noriem ISO 179 má širší rozsah použitia ako metóda uvedená v norme ISO 180 a je vhodnejšia na testovanie materiálov, ktoré vykazujú medzivrstvový šmykový lom alebo povrchové efekty spôsobené faktormi prostredia.

Táto metóda je vhodná na použitie s nasledujúcimi druhmi materiálov:

• Pevné termoplastické lisovacie a extrúzne materiály (vrátane plnených a vystužených zmesí okrem neplnených typov) a pevné termoplastické dosky
• Pevné termosetické formovacie materiály (vrátane plnených a vystužených zmesí) a pevné termosetické dosky (vrátane laminátov)
• Vláknom vystužené termosetické a termoplastické kompozity obsahujúce jednosmerné alebo viacsmerné výstuže (ako sú rohože, tkaniny, tkané pramene, sekané vlákna, kombinované a hybridné výstuže, pramene a frézované vlákna) alebo dosky vyrobené z predimpregnovaných materiálov vrátane plnených a vystužených zmesí
• Termotropné polyméry s tekutými kryštálmi.

Vzorky so zárezmi nie sú bežne vhodné na použitie s tuhými bunkovými materiálmi, kompozitmi vystuženými dlhými vláknami alebo termotropnými polymérmi z tekutých kryštálov. V týchto prípadoch sa môžu použiť vzorky bez zárezov. Táto metóda je vhodná pre vzorky lisované na vybrané rozmery, obrobené zo stredovej časti štandardnej viacúčelovej skúšobnej vzorky alebo obrobené z hotových alebo polotovarových výrobkov, ako sú formy, lamináty a extrudované alebo liate plechy.

Norma „ISO 179 Plasty – Stanovenie Charpyho rázových vlastností“, ktorú vypracovala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO), pozostáva z nasledujúcich podsekcií publikovaných pod rovnakým názvom:

• Norma „ISO 179-1 Časť 1: Neprístrojové skúšanie nárazom“ opisuje metódu na stanovenie Charpyho rázovej húževnatosti plastov za špecifikovaných podmienok. Táto norma definuje množstvo rôznych konfigurácií vzoriek a skúšok. V závislosti od typu materiálu, typu skúšobnej vzorky a typu vrubu sú špecifikované rôzne skúšobné parametre. Túto metódu možno použiť na skúmanie správania špecifických typov vzoriek za definovaných rázových podmienok a na predpovedanie krehkosti alebo húževnatosti vzoriek v rámci obmedzení skúšobných podmienok. Môže sa tiež použiť na určenie porovnávacích údajov z podobných typov materiálov.

Skúšobná vzorka, podopretá prevažne na svojich koncoch ako horizontálny nosník, je udieraná jedným nárazovým telesom s čiarou nárazu vycentrovanou medzi podperami a je ohýbaná vysokou, nominálne konštantnou rýchlosťou. V prípade nárazu na okraj pri vzorkách so zárezom je čiara nárazu priamo oproti jednému zárezu. Metóda určuje preferované rozmery skúšobnej vzorky.

Testy vykonané na vzorkách rôznych veľkostí alebo s rôznymi zárezmi, alebo na vzorkách pripravených za rôznych podmienok, môžu priniesť neporovnateľné výsledky. Výsledky môžu ovplyvniť aj iné faktory, ako napríklad energetická kapacita prístroja, rýchlosť nárazu a kondicionovanie vzorky.

Preto, keď sú potrebné porovnávacie údaje, tieto faktory by sa mali starostlivo kontrolovať a zaznamenávať. Metóda nie je určená na použitie ako zdroj údajov pre konštrukčné výpočty. Informácie o typickom správaní materiálu však možno získať testovaním pri rôznych teplotách, zmenou polomeru zárezu a/alebo hrúbky vzorky a testovaním vzoriek pripravených za rôznych podmienok.

• Norma „ISO 179-2 Časť 2: Inštrumentované rázové skúšky“ opisuje metódu na stanovenie Charpyho rázových vlastností plastov z diagramov sily a deformácie. Norma ISO 179-1 definuje rôzne typy tyčových skúšobných vzoriek a konfigurácie skúšok, ako aj skúšobné parametre závislé od typu materiálu, typu skúšobnej vzorky a typu zárezu. V tomto dokumente sa riešia dynamické účinky, ako je rezonancia snímača zaťaženia/úderníka, rezonancia skúšobnej vzorky a počiatočné kontaktné/zotrvačné píky.

Norma ISO 179-1 je vhodná na charakterizáciu správania pri náraze výlučne pomocou rázovej húževnatosti s použitím zariadení, ktorých potenciálna energia sa približne rovná meranej špecifickej energii lomu. Táto norma sa používa na zaznamenávanie diagramu sila-deformácia alebo sila-čas pre podrobnú charakterizáciu správania pri náraze a na vývoj automatizovaných zariadení, ktoré eliminujú potrebu porovnávania energie.

Metóda opísaná v tejto norme je vhodná aj pre:

• Získať viac a rôzne materiálové vlastnosti za podmienok nárazu.
• Skontrolujte postup Charpyho testu, pretože toto prístrojové vybavenie umožňuje detekciu typických prevádzkových chýb, ako napríklad to, že vzorka nie je v tesnom kontakte s podperami.
• Automatická detekcia typu zlomeniny.
• Kyvadlové nástroje, aby sa zabránilo častej výmene kyvadlových kladív.
• Na meranie lomových mechanických vlastností opísaných v iných normách ISO.

Norma ISO 179-1 sa vzťahuje na rozsah materiálov, ktoré je možné testovať touto metódou.

Pre všeobecnú porovnateľnosť výsledkov testov je potrebné konzultovať normu ISO 179-1.

Informácie o typickom správaní materiálov možno získať testovaním pri rôznych teplotách, zmenou polomeru zárezu alebo hrúbky vzorky a testovaním vzoriek pripravených za rôznych podmienok. Účelom tejto normy nie je poskytnúť interpretáciu mechanizmu, ktorý sa vyskytuje v každom bode diagramu sily a deformácie. Takéto interpretácie sú úlohou prebiehajúceho vedeckého výskumu.

Výsledky testov získané touto metódou je možné porovnať iba vtedy, ak sú podmienky prípravy testovanej vzorky a testovacie podmienky identické. Preto nie je možné priamo z tohto testu predpovedať nárazové správanie hotových výrobkov.

V princípe sa na skúšobnú vzorku v tvare tyče, podopretú na svojich koncoch ako vodorovný nosník, udrie vertikálne s čiarou nárazu vycentrovanou medzi podperami a vychýli sa vysokou, nominálne konštantnou rýchlosťou. Počas nárazu sa sila nárazu zaznamenáva ako funkcia času alebo vychýlenia. V závislosti od metódy hodnotenia je možné vychýlenie vzorky merať priamo pomocou vhodných meracích prístrojov alebo v prípade nárazových nosičov bez trenia výpočtom počiatočnej rýchlosti a sily ako funkcie času. Diagram závislosti sily od vychýlenia získaný pri týchto testoch opisuje správanie vzorky pri náraze pri vysokej miere vychýlenia a z tohto diagramu je možné odvodiť rôzne aspekty vlastností materiálu.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 179 Plasty – Stanovenie vlastností pri rázovej pevnosti podľa Charpyho.