Какой копр выбрать для ударных испытаний

Маятниковые копры и копры с падающим грузом используют для проверки характеристик материалов. С их помощью определяют сопротивление ударному событию. Так тестируют различное сырье, включая пластмассы, полимеры и легкие сплавы. Однако между двумя инструментами существуют различия. Их необходимо учитывать, чтобы провести ударные испытания эффективно.

Разница между маятниковым копром и копром с падающим грузом

Оба прибора измеряют энергию, поглощаемую при ударе внешнего объекта по образцу. Однако их принцип действия кардинально различается. Маятник для удара по образцу использует молоток, вращающийся вокруг своей оси. Соприкосновение возникает в нижней точке дуги маятника, когда сила направлена в горизонтальной плоскости. Другой прибор использует груз, который падает на образец. Удар измеряется тензодатчиком. В этом случае сила направлена в вертикальной плоскости. Данный инструмент, в отличие от маятников, также может измерять деформацию. Это дает больше информации о свойствах материала.

Знай свои стандарты

Чтобы выбрать копер, нужно знать стандарты, которым должно соответствовать испытание. Существует два традиционных метода измерения ударопрочности: испытание маятником по Шарпи (ISO 179/ASTM D6110) и Изоду (ISO 180/ASTM D256). Они подтверждают ударопрочность материалов: металлов, пластмасс, смол, композитов. Их часто можно найти в технических документах на изделия.

Данные методы не допускают использования копров с падающим грузом, за исключением стандарта ISO 179–2. Это ограничение означает, что для сертификации продукции в соответствии с ISO 179–1/ASTM D6110 и/или ISO 180/ASTM D256 можно использовать только маятниковые тестеры на удар.

Приборы с падающим грузом по-прежнему можно использовать для проведения испытаний по Шарпи и Изоду, но только для внутренних целей. Например, для сравнения продуктов или исследования свойств материалов. Эти инструменты более гибкие, чем маятники, если речь идет о конфигурациях. С их помощью можно проводить испытания в соответствии с различными стандартами:

1. Клеи — Метод клиновидного удара.
2. ISO 8256 — Определение ударной прочности при растяжении.
3. Свойства пластика при высокоскоростном проколе.
4. Измерение устойчивости композитов к повреждению при ударе падающим грузом.

Копры с падающим грузом также можно использовать для проведения специальных испытаний, выходящих за рамки требований международных стандартов. Например, OEM-производители автомобилей часто проводят внутренние проверки, требующие использования падающего груза.

Сравнение тестирования материалов и готовой продукции

Тесты Шарпи и Изода предъявляют четкие требования к образцам материалов. Размеры, положение, глубина надреза указаны в методах испытаний. Маятниковые копры сконфигурированы с учетом этих требований, включая их точку удара и корпус образца. По этой причине маятники подходят для проведения тестов контроля качества (КК) на образцах сырья и композитов.

Однако использование данного прибора для проверки готового продукта или детали может вызвать проблемы. Нестандартная форма затрудняет размещение надреза в правильном месте, ориентацию образца для корректной точки удара. Маятниковый копер не предназначен для этих целей.

Тестирование ударных характеристик готовых изделий и деталей позволяет определить, где их можно применить в реальных условиях. Здесь копер с падающим грузом оказывается полезным. Гибкие конфигурации позволяют использовать образцы любой формы. Исследователи могут сравнивать показатели продуктов, изготовленных из разных материалов.

Отличия материалов и требований к испытаниям

Маятниковые копры используют для проведения тестов контроля качества на некоторых видах сырья. Однако высокоэффективные полимеры и другие передовые материалы требуют дополнительных испытаний с помощью падающего груза.

Они дают повышенную топливную экономичность, более низкий уровень выбросов. Это делает их идеальными для автомобильной и аэрокосмической промышленности. Данные отрасли предъявляют очень строгие требования к свойствам материалов.

Например, OEM-производители автомобилей проводят испытания на прокол с падающим грузом, чтобы убедиться в качестве сырья.

Согласно международным стандартам этот тест не является обязательным. Но им часто дополняют стандартные сертификационные испытания с использованием маятников.

Необходимо учитывать и свойства материала. В копрах с падающим грузом можно тестировать полиолефины, обладающие пластичным поведением. Тестеры маятникового типа используют для материалов, подверженных хрупкому разрушению. Например, инженерных термопластов для замены металлов.

Иногда для тестирования одних и тех же материалов на разных стадиях их разработки нужны оба типа инструментов. Производители сырья могут использовать падающий груз с контрольно-измерительными приборами для испытаний ударопрочных армированных стекловолокном компаундов. Это происходит в рамках процесса исследований и разработок (НИОКР). Маятниковый копер без измерителей применяют для проведения испытаний контроля качества по Изоду/Шарпи на тех же материалах.

Использование копров на разных этапах производства

Оба прибора играют жизненно важную роль в испытаниях на удар. Эти решения дополняют друг друга. Их можно использовать на разных этапах производственного процесса.

Особенности и преимущества копров с падающим грузом делают их обязательным пунктом при исследованиях и разработках. Основная причина этого — гибкость. Можно использовать образец любой формы. При этом настройка прибора позволит ударить по нему в любой точке. Это дает возможность химикам и исследователям создавать прототипы, а затем проверять их результативность. Они могут сравнить образцы, изготовленные из разных материалов, и эффект изменений в их дизайне.

Лаборатории контроля качества работают со стандартными методами, тщательной подготовкой образцов и воспроизводимыми результатами. Маятниковый копер лучше всего подходит для этой среды. Только его учитывают при тестах Шарпи и Изода.
Он — важный элемент сертификации товаров.

Источник: https://inteltest.ru/o-nas/stati/