مقاومت به ضربه مواد پلاستیکی (بخش دوم)

در بخش دوم از قسمت مربوط به بررسی مقاومت به ضربه مواد پلاستیکی ، به معرفی آزمایش های ضربه شارپی، صربه کششی و صربه ای سقوطی پرداخته می شود.

آزمایش ضربه شارپی

آزمایش ضربه شارپی یک روش آزمایش ضربه‌ای با پاندول است که مشابه آزمایش ایزود می‌باشد؛ با این حال، به جای استفاده از نمونه‌های یک سرگیردار، نمونه‌ها در دو انتها دارای تکیه گاه ساده می باشند و در میانه نمونه آزمایشی توسط پاندول مورد ضربه قرار می‌گیرند.

آزمایش ضربه کششی

آزمایش ضربه کششی یک نوع دیگر از روش آزمایش پاندولی است؛ با این حال، بر خلاف هندسه‌های آزمایش خمشی مرتبط با آزمایش‌های ایزود و شارپی، آزمایش ضربه کششی از یک نمونه کوچک شبیه به استخوان سگ استفاده می‌کند که تحت بارگذاری کششی یک محوری قرار می‌گیرد.

مساحت زیر منحنی تنش–کرنش

مساحت زیر منحنی تنش–کرنش نشان‌دهنده چقرمگی یک ماده در نرخ کرنش مرتبط با روش آزمایش است. هنگامی که نمونه‌های آزمایشی پلاستیکی در نرخ‌های بالا (یعنی زمانی که در نرخ‌های کرنش مشابه ضربه آزمایش می‌شوند) آزمایش می‌شوند، مساحت زیر منحنی تنش–کرنش (یعنی سختی) معیاری از مقاومت در برابر ضربه را فراهم می‌کند. اندازه مساحت چقرمگی معمولاً به عنوان مساحت چقرمگی تسلیم (یعنی مساحت زیر منحنی تنش–کرنش تا کرنش تسلیم) یا به عنوان چقرمگی کل شکست (یعنی کل مساحت زیر منحنی تنش–کرنش) گزارش می‌شود.

آزمایش‌های ضربه‌ای سقوطی

دومین دسته رایج از آزمایش‌های ضربه‌ای از یک پرتابه استفاده می‌کند که از ارتفاع سقوط کرده یا به سمت یک نمونه دیسک شکل (مانند نمونه‌ای که در شکل 1 نشان داده شده است) شلیک می‌شود که در یک نگهدارنده قرار دارد.

در برخی موارد، این آزمایش برای ارزیابی ویژگی‌های ضربه‌ای محصولات نهایی استفاده می‌شود. ساده‌ترین آزمایش‌های سقوطی از پرتابه هایی با سر نیم‌کره‌ای برای ارزیابی نیروی لازم یا انرژی مورد نیاز برای شکست یک نمونه از ارتفاع مشخص استفاده می‌کنند (به این ترتیب، سرعت اولیه ضربه ثابت باقی می‌ماند).

آزمایش‌های ضربه‌ای سقوطی پیشرفته‌تر از پرتابه‌های مجهز به حسگر استفاده می‌کنند که طراحی شده‌اند تا نشانه‌ای از رفتار ماده در طول رویداد ضربه ارائه دهند. آزمایش‌کننده‌های ضربه‌ای سقوطی مجهز به حسگر از حسگرهای نیرو و جابجایی برای به دست آوردن اندازه‌گیری داده‌های نیرو/جابجایی در حین نفوذ پرتابه به نمونه استفاده می‌کنند، همان‌طور که در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1: رفتار ضربه‌ای سقوطی معمولی برای پلیمرهای ترد و نرم.