ISO 179 Nhựa - Xác định tính chất va đập Charpy

Phương pháp Charpy dùng để xác định các đặc tính va đập được mô tả trong loạt tiêu chuẩn ISO 179 có phạm vi ứng dụng rộng hơn so với tiêu chuẩn ISO 180 và phù hợp hơn để thử nghiệm các vật liệu có hiện tượng gãy cắt giữa các lớp hoặc các hiệu ứng bề mặt do các yếu tố môi trường gây ra.

Phương pháp này phù hợp để sử dụng với các loại vật liệu sau:

• Vật liệu đúc và đùn nhiệt dẻo cứng (bao gồm các hợp chất được gia cố và độn ngoài các loại không độn) và các tấm nhiệt dẻo cứng
• Vật liệu đúc nhiệt rắn cứng (bao gồm các hợp chất được làm đầy và gia cố) và tấm nhiệt rắn cứng (bao gồm cả tấm ép)
• Vật liệu composite nhiệt rắn và nhiệt dẻo gia cường sợi có chứa các chất gia cường đơn hướng hoặc đa hướng (như thảm, vải dệt, sợi thô dệt, sợi cắt nhỏ, chất gia cường kết hợp và lai, sợi thô và sợi nghiền) hoặc các tấm làm bằng vật liệu đã tẩm trước, bao gồm các hợp chất được làm đầy và gia cường
• Polyme tinh thể lỏng nhiệt hướng.

Mẫu có khía thường không phù hợp để sử dụng với vật liệu dạng tổ ong cứng, vật liệu composite gia cường sợi dài hoặc polyme tinh thể lỏng nhiệt dẻo. Trong những trường hợp này, có thể sử dụng mẫu không có khía. Phương pháp này phù hợp với mẫu được đúc theo kích thước đã chọn, được gia công từ phần giữa của mẫu thử đa năng tiêu chuẩn, hoặc được gia công từ các sản phẩm hoàn thiện hoặc bán hoàn thiện như khuôn, tấm ép, và tấm ép đùn hoặc tấm đúc.

Tiêu chuẩn “ISO 179 Nhựa - Xác định các đặc tính va đập Charpy”, do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phát triển, bao gồm các tiểu mục sau được xuất bản dưới cùng tiêu đề:

• Tiêu chuẩn "ISO 179-1 Phần 1: Thử nghiệm va đập không cần dụng cụ" mô tả phương pháp xác định độ bền va đập Charpy của nhựa trong các điều kiện quy định. Tiêu chuẩn này định nghĩa một số mẫu thử và cấu hình thử nghiệm khác nhau. Các thông số thử nghiệm khác nhau được chỉ định tùy thuộc vào loại vật liệu, loại mẫu thử và loại rãnh. Phương pháp này có thể được sử dụng để kiểm tra hành vi của các loại mẫu thử cụ thể trong các điều kiện va đập quy định và để dự đoán độ giòn hoặc độ dai của mẫu thử trong giới hạn của các điều kiện thử nghiệm. Phương pháp này cũng có thể được sử dụng để xác định dữ liệu so sánh từ các loại vật liệu tương tự.

Mẫu thử, được đỡ chủ yếu ở hai đầu như một thanh ngang, được đập bằng một máy đập duy nhất với đường đập nằm giữa hai giá đỡ và được uốn cong với tốc độ cao, không đổi. Trong trường hợp va đập cạnh với mẫu có khía, đường đập nằm đối diện trực tiếp với khía đơn. Phương pháp này xác định kích thước mong muốn của mẫu thử.

Các thử nghiệm được thực hiện trên các mẫu có kích thước khác nhau hoặc với các khía khác nhau, hoặc trên các mẫu được chuẩn bị trong các điều kiện khác nhau, có thể mang lại kết quả không thể so sánh được. Các yếu tố khác, chẳng hạn như khả năng năng lượng của thiết bị, tốc độ va đập và điều kiện mẫu, cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Do đó, khi cần dữ liệu so sánh, các yếu tố này cần được kiểm soát và ghi chép cẩn thận. Phương pháp này không nhằm mục đích sử dụng làm nguồn dữ liệu cho các tính toán thiết kế. Tuy nhiên, thông tin về hành vi điển hình của vật liệu có thể thu được bằng cách thử nghiệm ở các nhiệt độ khác nhau, thay đổi bán kính rãnh và/hoặc độ dày mẫu, và thử nghiệm các mẫu được chuẩn bị trong các điều kiện khác nhau.

• Tiêu chuẩn "ISO 179-2 Phần 2: Thử nghiệm va đập bằng dụng cụ" mô tả phương pháp xác định đặc tính va đập Charpy của nhựa từ biểu đồ lực-độ võng. ISO 179-1 định nghĩa các loại mẫu thử dạng thanh và cấu hình thử nghiệm khác nhau, cũng như các thông số thử nghiệm phụ thuộc vào loại vật liệu, loại mẫu thử và loại khía. Tài liệu này đề cập đến các hiệu ứng động như cộng hưởng cảm biến lực/cây búa, cộng hưởng mẫu thử và các đỉnh tiếp xúc/quán tính ban đầu.

Tiêu chuẩn ISO 179-1 phù hợp để mô tả hành vi va chạm chỉ dựa trên cường độ va chạm, sử dụng các thiết bị có thế năng gần bằng năng lượng gãy vỡ cụ thể cần đo. Tiêu chuẩn này được sử dụng để ghi lại biểu đồ lực-độ võng hoặc lực-thời gian nhằm mô tả chi tiết hành vi va chạm và phát triển các thiết bị tự động loại bỏ nhu cầu so sánh năng lượng.

Phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn này cũng phù hợp với:

• Để có được nhiều tính chất vật liệu khác nhau hơn trong điều kiện va chạm.
• Kiểm tra quy trình thử nghiệm Charpy vì thiết bị này cho phép phát hiện các lỗi vận hành thông thường, chẳng hạn như mẫu không tiếp xúc chặt với giá đỡ.
• Tự động phát hiện loại gãy xương.
• Dụng cụ kiểu con lắc giúp tránh việc phải thay búa con lắc thường xuyên.
• Để đo các đặc tính cơ học của vết nứt được mô tả trong các tiêu chuẩn ISO khác.

Tiêu chuẩn ISO 179-1 áp dụng cho nhiều loại vật liệu có thể thử nghiệm bằng phương pháp này.

Để có thể so sánh chung các kết quả thử nghiệm, nên tham khảo tiêu chuẩn ISO 179-1.

Thông tin về hành vi điển hình của vật liệu có thể thu được bằng cách thử nghiệm ở các nhiệt độ khác nhau, thay đổi bán kính rãnh hoặc độ dày mẫu, và thử nghiệm các mẫu được chuẩn bị trong các điều kiện khác nhau. Tiêu chuẩn này không nhằm mục đích cung cấp diễn giải về cơ chế xảy ra tại mỗi điểm trên biểu đồ lực-độ võng. Những diễn giải như vậy là nhiệm vụ của nghiên cứu khoa học đang được tiến hành.

Kết quả thử nghiệm thu được bằng phương pháp này chỉ có thể được so sánh nếu điều kiện chuẩn bị mẫu thử và điều kiện thử nghiệm giống hệt nhau. Do đó, không thể dự đoán trực tiếp hành vi va đập của thành phẩm từ thử nghiệm này.

Về nguyên tắc, một mẫu thử hình thanh, được đỡ ở hai đầu như một thanh ngang, được đập theo phương thẳng đứng với đường va chạm nằm giữa hai thanh đỡ và bị lệch hướng với tốc độ cao, không đổi. Trong quá trình va chạm, lực va chạm được ghi lại theo hàm số của thời gian hoặc độ lệch. Tùy thuộc vào phương pháp đánh giá, độ lệch của mẫu có thể được đo trực tiếp bằng các dụng cụ đo thích hợp hoặc, trong trường hợp giá đỡ va chạm không ma sát, bằng cách tính toán vận tốc và lực ban đầu theo hàm số của thời gian. Biểu đồ lực-độ lệch thu được trong các thử nghiệm này mô tả hành vi va chạm với tốc độ lệch cao của mẫu, và nhiều khía cạnh khác nhau về tính chất của vật liệu có thể được suy ra từ biểu đồ này.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 179 Nhựa - Xác định Tính chất Va đập Charpy.