ISO 179 Plastikler - Charpy Darbe Özelliklerinin Belirlenmesi

ISO 179 standart serisinde açıklanan Charpy darbe özellikleri belirleme yöntemi, ISO 180 standardında verilenden daha geniş bir uygulama alanına sahiptir ve katmanlar arası kesme kırılması gösteren veya çevresel faktörlerden kaynaklanan yüzey etkileri gösteren malzemelerin test edilmesi için daha uygundur.

Bu yöntem, şu malzeme yelpazesiyle kullanıma uygundur:

Sert termoplastik kalıplama ve ekstrüzyon malzemeleri (dolgusuz tiplere ek olarak dolgulu ve takviyeli bileşikler dahil) ve sert termoplastik levhalar
Sert termoset kalıplama malzemeleri (dolgulu ve takviyeli bileşikler dahil) ve sert termoset levhalar (laminatlar dahil)
Tek yönlü veya çok yönlü takviyeler içeren elyaf takviyeli termoset ve termoplastik kompozitler (paspaslar, dokuma kumaşlar, dokuma fitiller, doğranmış iplikler, kombinasyon ve hibrit takviyeler, fitiller ve öğütülmüş lifler gibi) veya dolgulu ve takviyeli bileşikler dahil olmak üzere önceden emdirilmiş malzemelerden yapılmış levhalar
Termotropik sıvı kristal polimerler.

Çentikli numuneler normalde sert hücresel malzemeler, uzun lif takviyeli kompozitler veya termotropik sıvı kristal polimerlerle kullanım için uygun değildir. Bu durumlarda çentiksiz numuneler kullanılabilir. Bu yöntem, seçilen boyutlarda kalıplanmış, standart çok amaçlı bir test numunesinin orta kısmından işlenmiş veya kalıplar, laminatlar ve ekstrüde veya döküm levhalar gibi bitmiş veya yarı bitmiş ürünlerden işlenmiş numunelerin kullanımına uygundur.

Uluslararası Standartlar Teşkilatı (ISO) tarafından geliştirilen “ISO 179 Plastikler - Charpy darbe özelliklerinin belirlenmesi” standardı, aynı başlık altında yayınlanan şu alt bölümlerden oluşmaktadır:

“ISO 179-1 Bölüm 1: Enstrümansız darbe testi” standardında, plastiklerin Charpy darbe dayanımını belirli koşullar altında belirlemek için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu standartta bir dizi farklı numune ve test konfigürasyonu tanımlanmıştır. Malzeme türüne, test numunesi türüne ve çentik türüne göre farklı test parametreleri belirlenmiştir. Bu yöntem, belirli numune türlerinin tanımlanan darbe koşulları altındaki davranışını incelemek ve test koşullarının içerdiği sınırlamalar dahilinde numunelerin kırılganlığını veya tokluğunu tahmin etmek için kullanılabilir. Ayrıca, benzer malzeme türlerinden karşılaştırmalı verilerin belirlenmesi için de kullanılabilir.

Prensip olarak uçlarından yatay bir kiriş olarak desteklenen test numunesi, darbe çizgisi desteklerin tam ortasında olacak şekilde tek bir vurucu darbesiyle vurulur ve yüksek, nominal olarak sabit bir hızla bükülür. Çentikli numunelerle kenardan darbe durumunda, darbe çizgisi tek çentiğin tam karşısındadır. Yöntem, test numunesi için tercih edilen boyutları belirler.

Farklı boyutlarda veya farklı çentiklere sahip numuneler veya farklı koşullar altında hazırlanan numuneler üzerinde gerçekleştirilen testler, karşılaştırılabilir olmayan sonuçlar verebilir. Cihazın enerji kapasitesi, darbe hızı ve numunelerin şartlandırılması gibi diğer faktörler de sonuçları etkileyebilir.

Sonuç olarak, karşılaştırmalı verilere ihtiyaç duyulduğunda, bu faktörler dikkatlice kontrol edilmeli ve kaydedilmelidir. Yöntem, tasarım hesaplamaları için bir veri kaynağı olarak kullanılmak üzere tasarlanmamıştır. Ancak, bir malzemenin tipik davranışı hakkında bilgi, farklı sıcaklıklarda test yapılarak, çentik yarıçapı ve/veya numune kalınlığı değiştirilerek ve farklı koşullar altında hazırlanan numuneler test edilerek elde edilebilir.

“ISO 179-2 Bölüm 2: Enstrümanlı darbe testi” standardında, kuvvet-sapma diyagramlarından plastiklerin Charpy darbe özelliklerini belirlemek için bir yöntem açıklanmaktadır. ISO 179-1 standardında farklı tipte çubuk şeklindeki test numuneleri ve test konfigürasyonları ile malzeme türüne, test numunesi türüne ve çentik türüne bağlı test parametreleri tanımlanmıştır. Yük hücresi / vurucu rezonansı, test numunesi rezonansı ve ilk temas / atalet tepe noktaları gibi dinamik etkiler bu belgede standartta açıklanmıştır.

ISO 179-1 standardı, darbe davranışını sadece darbe dayanımı ile karakterize etmek ve potansiyel enerjisi ölçülecek belirli kırılma enerjisine yaklaşık olarak eşitlenmiş cihazlar kullanmak için uygundur. Bu standart, darbe davranışının ayrıntılı karakterizasyonu için bir kuvvet-sapma veya kuvvet-zaman diyagramı kaydetmek ve enerji eşleştirme ihtiyacını ortadan kaldıran otomatik cihazlar geliştirmek için kullanılır.

Bu standartta açıklanan yöntem şunlar için de uygundur:

Darbe koşulları altında daha fazla ve farklı malzeme özellikleri elde etmek.
Charpy test prosedürünü denetlemek. Çünkü bu enstrümantasyon, numunenin desteklerle yakın temasta olmaması gibi tipik operasyonel hataların tespit edilmesine olanak tanır.
Kırılma tipini otomatik olarak tespit etmek.
Sarkaç çekiçlerinin sık sık değiştirilmesini önlemek için sarkaç tipi enstrümanlar.
Diğer ISO standartlarında açıklanan kırılma mekanik özelliklerini ölçmek.

Bu yöntemle test edilebilen malzeme yelpazesi için ISO 179-1 standardı geçerlidir.

Test sonuçlarının genel karşılaştırılabilirliği için ISO 179-1 standardına bakılmalıdır.

Malzemelerin tipik davranışları hakkında bilgi, farklı sıcaklıklarda test yaparak, çentik yarıçapını veya numune kalınlığını değiştirerek ve farklı koşullar altında hazırlanan numuneleri test ederek elde edilebilir. Bu standardın amacı, kuvvet-sapma diyagramındaki her noktada meydana gelen mekanizmanın yorumunu vermek değildir. Bu yorumlar, devam eden bilimsel araştırmaların bir görevidir.

Bu yöntemle elde edilen test sonuçları, sadece test numunesi hazırlama koşulları ve test koşulları aynıysa karşılaştırılabilir. Bu nedenle, bitmiş ürünlerin darbe davranışı doğrudan bu testten tahmin edilemez.

Prensip olarak çubuk şeklindeki bir test numunesi, uçlarından yatay bir kiriş gibi desteklenerek, darbe çizgisi desteklerin tam ortasına gelecek şekilde dik olarak vurulur ve yüksek, nominal olarak sabit bir hızla bükülür. Darbe sırasında, darbe kuvveti zaman veya sapmanın bir fonksiyonu olarak kaydedilir. Değerlendirme yöntemine bağlı olarak, numunenin sapması uygun ölçüm cihazlarıyla doğrudan ölçülebilir veya sürtünmesiz darbe veren enerji taşıyıcıları söz konusu olduğunda, başlangıç hızı ve kuvvetin zamanın bir fonksiyonu olarak hesaplanmasıyla elde edilebilir. Bu testlerde elde edilen kuvvet-sapma diyagramı, numunenin yüksek eğilme oranlı darbe davranışını açıklar ve bu diyagramdan malzeme özelliklerinin çeşitli yönleri çıkarılabilir.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ISO 179 Plastikler - Charpy darbe özelliklerinin belirlenmesi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.