最近我们经常在后台收到客户咨询,不知道自己的产品到底能不能做落锤冲击测试。实际上,落锤冲击测试并不局限于某一种材料。塑料、纤维增强复合材料、金属、陶瓷、尼龙及部分建筑材料,都存在抗冲击性能测试需求。针对不同产品,还可以根据测试标准更换相应的冲击锤头、锤体及测试工装进行不同形式的冲击测试。
那么,到底哪些材料需要做落锤冲击测试?不同产品分别参考哪些测试标准?测试的具体方法和步骤是什么?本文科准测控小编将基于KZ-ITM-6350仪器化落锤冲击试验机的测试案例库,按照材料类型,为大家整理一份详细的落锤冲击测试产品自查清单。
一、硬质塑料板材及片材
PC、ABS、PA、PVC、PP等硬质塑料及工程塑料,在受到局部瞬时冲击时,可能出现挠曲、凹陷、开裂、穿孔或断裂,因此需要通过冲击测试评价材料抵抗高速冲击及穿刺破坏的能力。
常见产品:
塑料板材、塑料片材、工程塑料板、塑料外壳、塑料结构件等。
参考标准:
- ASTM D3763 高速穿刺性能测试
- ISO 6603 硬质塑料穿刺冲击性能测试
测试方法:
将塑料试样固定在对应测试工装上,根据标准要求选择冲击锤头,并设置锤体质量、冲击高度、冲击速度或冲击能量。释放锤体,使冲击锤头作用于试样规定位置,KZ-ITM-6350仪器化落锤冲击试验机可采集整个冲击过程中的力值、位移及能量变化。
测试完成后,结合最大冲击力、冲击位移、吸收能量以及开裂、穿孔、断裂等破坏情况评价材料的抗冲击性能。
二、塑料薄膜及薄片
塑料薄膜和较薄的塑料片材受到局部高速冲击时,容易发生穿刺、撕裂或破膜,因此需要评价材料在高速穿刺作用下的抗冲击能力。
常见产品:
包装薄膜、塑料膜、塑料薄片等。
参考标准:
- ASTM D7192 塑料薄膜高速穿刺性能测试
测试方法:
将薄膜试样平整固定在KZ-ITM-6350仪器化落锤冲击试验机测试工装中,根据标准要求配置相应的冲击锤头,使冲击头高速作用于试样规定区域。测试系统同步记录冲击过程中载荷和位移的变化,直至试样发生穿刺或破裂。通过测试可分析冲击载荷、冲击位移、吸收能量以及穿刺、破裂等失效情况。
三、CFRP/GFRP纤维增强复合材料
碳纤维、玻璃纤维等复合材料受到低速冲击后,表面可能只出现局部凹陷,但内部可能已经发生基体开裂、纤维损伤或层间分层,因此低速落锤冲击是这类材料常见的冲击性能测试方法。
常见产品:
CFRP碳纤维层合板、GFRP玻纤层合板、纤维增强聚合物基复合材料等。
参考标准:
- ASTM D7136/D7136M 纤维增强聚合物基复合材料落锤冲击损伤阻抗测试
测试方法:
按照标准要求,将复合材料试样放置在冲击支座上并夹紧,根据目标冲击条件设置锤体质量和冲击能量,释放落锤,对试样规定位置实施低速冲击。针对这类复合材料测试,可根据ASTM D7136/D7136M配置相应的复合板冲击支座及气动夹紧工装,保证试样按照规定的支撑及固定方式进行测试。测试完成后,可结合冲击力、吸收能量、凹陷以及开裂、分层、纤维损伤等情况分析材料的冲击损伤。
四、高强度胶粘剂及粘接结构
高强度胶粘剂及胶接结构在汽车、金属及复合材料连接中可能受到动态冲击载荷,因此需要评价粘接部位在快速冲击条件下的动态抗劈裂性能。
常见产品:
高强度胶粘剂、金属胶接件及其他胶粘连接结构。
参考标准:
- ISO 11343 高强度胶粘剂粘接件动态抗劈裂性能楔形冲击试验
测试方法:
按照标准制备胶接试样,并根据测试要求安装对应的楔形冲击工装,通过动态冲击使胶接结构发生快速劈裂。测试过程中KZ-ITM-6350仪器化落锤冲击试验机记录动态冲击数据,测试完成后观察胶层及粘接界面的失效情况,用于评价胶接结构的动态抗劈裂性能及冲击失效特征。
五、金属板材及结构件
钢板、铝合金板及其他金属材料受到瞬时冲击后,可能产生凹陷、塑性变形、裂纹甚至断裂,因此部分金属板材及结构件也需要进行冲击性能测试。
常见产品:
钢板、铝合金板、金属薄板及金属结构件等。
参考标准:
不同金属材料和结构件的试样形式、冲击方式及评价指标差异较大,应根据具体产品对应标准确定测试条件。以下供参考:
- ASTM D2794:有机涂层快速变形(冲击)抗性测试,采用落重冲击方式评价涂层及金属基材受冲击后的开裂、剥离等情况;
- ASTM E208:铁素体钢无塑性转变温度落锤试验,主要用于评价铁素体钢的脆性断裂转变特性。
测试方法:
根据试样尺寸和实际测试要求配置相应的冲击锤头及固定工装,再根据目标工况设置锤体质量、冲击高度或冲击能量,使锤头冲击试样规定位置。测试过程中设备记录材料受到冲击后的动态响应,并结合冲击力、吸收能量、凹陷、塑性变形、裂纹及断裂情况评价其抗冲击性能。
六、陶瓷材料
陶瓷属于脆性材料,在受到局部瞬时冲击后可能产生裂纹、崩裂、破碎或断裂,因此也存在落锤冲击测试需求。
常见产品:
陶瓷板、陶瓷片及其他陶瓷结构件。
参考标准:
- ISO 10545-5:1996:陶瓷砖抗冲击性的测定,通过测量恢复系数评价陶瓷砖的抗冲击性能;该版本目前仍为ISO现行标准。
- ASTM C1870-18(2024):陶瓷砖落球冲击直径测定方法,采用规定钢球自由落下冲击试样,通过冲击直径评价抗冲击性能。
测试方法:
将陶瓷试样安装在对应支撑工装中,根据试样尺寸、结构及测试要求选择冲击锤头,并设置相应的冲击条件,对试样规定位置进行冲击。测试完成后,主要分析冲击力、吸收能量以及开裂、崩裂、破碎和断裂情况。设备说明书明确将陶瓷列入可进行耐冲击性能检测的材料范围。
七、尼龙及其他工程材料
尼龙及部分工程材料在运输、装配或实际使用过程中受到跌落、碰撞等瞬时载荷时,也可能产生局部变形、开裂或断裂。
常见产品:
尼龙板、尼龙结构件及其他工程材料制品。
参考标准:
- ISO 6603-2:硬质塑料穿刺冲击性能测定——仪器化冲击试验;
- ASTM D3763:采用载荷和位移传感器测定塑料高速穿刺性能。
测试方法:
根据试样结构选择对应的冲击锤头及测试工装,并设置锤体质量、冲击高度或冲击能量,对试样规定区域进行冲击。通过测试可分析冲击力、位移、吸收能量以及试样变形、开裂和断裂情况。尼龙同样属于设备说明书列出的适用材料。
八、建筑材料
部分建筑板材及结构材料在实际使用过程中可能受到坠落物、碰撞等局部冲击,因此需要评价材料在瞬时冲击载荷下的损伤及破坏情况。
常见产品:
建筑板材及其他具有抗冲击要求的建筑材料。
参考标准:
- EN 520:石膏板产品标准,其中包含硬物冲击等相关性能要求;
- ISO 7892:建筑工程中的垂直建筑构件——抗冲击试验;
- EN 12600:建筑玻璃摆锤冲击试验及平板玻璃分类;
- GB 15763系列:建筑用安全玻璃,根据具体玻璃类型及分部分标准进行相应的冲击性能测试。
测试方法:
根据试样尺寸及标准要求配置相应的支撑工装和冲击锤头,设置规定的冲击条件后,对试样规定位置实施落锤冲击。测试后可结合冲击力、冲击能量以及凹陷、开裂、破坏等情况评价材料的抗冲击性能。
以上就是科准测控小编为您介绍的哪些材料需要做落锤冲击测试、对应测试标准及具体测试方法。科准测控 KZ-ITM-6350仪器化落锤冲击试验机可根据不同试样及测试方法更换相应的冲击锤头、调整锤体质量并配置对应测试工装,满足不同的落槌冲击测试需求。如果您对落锤冲击试验机、仪器化落锤冲击试验机、材料落锤冲击测试、塑料落锤冲击测试、复合材料落锤冲击测试、落锤冲击测试标准及测试方法等有需求,欢迎联系科准测控,获取免费技术支持及测试方案。