ISO 8256 a ASTM D1822: Zkoušení plastů – stanovení rázové houževnatosti v tahu

Pro konvenční zkoušky rázem podle normy ISO 8256 se používají rázové stroje s kyvadlem, které jsou podrobně popsány v normě ISO 13802. To napomáhá vysokému stupni reprodukovatelnosti zkoušek prováděných pomocí různých typů zkušebních zařízení a v různých laboratořích, u různých provozovatelů a na různých místech.

Stejně jako v případě metody Charpy, je princip měření založen na kyvadlovém kladivu s určenou energetickou kapacitou a výškou pádu. Při přerážení vzorku dochází ke změně (uvolnění) části kinetické energie kladiva. V důsledku toho se kyvadlové kladivo po nárazu nevrátí do původní výšky pádu. Naměřený rozdíl výšky pádu a vzestupu se pak stává měřítkem absorbované energie. Z výšky pádu se také definuje nárazová rychlost, aby se zkoušky prováděly s reprodukovatelnými rychlostmi deformace.

Zvláštností zkoušky rázem v tahu je korekce odstředivé energie absorbované jhem. Tato korekce vychází z předpokladu pružného nárazu. V praxi však dochází k nárazu, který má kromě pružné složky i složku plastickou, takže tato korekce zůstává přibližná. Přímé porovnání charakteristických hodnot by proto mělo být provedeno na identické dvojici kyvadlového kladiva a třmenu.

V souladu s normami ISO může být každé rázové kladivo použito v rozsahu 10 % až 80 % své počáteční potenciální energie. Pokud tuto podmínku pro zkoušení materiálu splňuje více kyvadlových kladiv, což je obvykle případ překrývajících se pracovních rozsahů různých kladiv, použije se kyvadlové kladivo s nejvyšší počáteční potenciální energií. Tím je zajištěno, že pokles rychlosti během nárazu na vzorek je minimální.

Uvedený typ měření předpokládá, že veškeré energetické ztráty jsou způsobeny vzorkem a jhem. Proto je důležité minimalizovat, opravit nebo zcela odstranit všechny vnější zdroje chyb. V normě ISO 13802 jsou uvedeny přísné specifikace a kontroly, které jsou součástí pravidelných kalibrací, týkající se ztrát třením, k nimž nevyhnutelně dochází (odpor vzduchu a tření v ložiskách kyvadlového kladiva). Hodnoty pro korekce se změří a přiřadí příslušnému kyvadlovému kladivu. Pro kvalitu měření je nezbytná dostatečná hmotnost a antivibrační instalace rázového kladiva na velmi stabilním těžkém laboratorním stole, na pracovní desce pevně uchycené k pevné zdi, podlaze nebo na zděné plošině. Vlastní vibrace přístroje jsou díky speciální konstrukci minimalizovány. ZwickRoell používá kyvadlová kladiva s dvojitými tyčemi z jednosměrných uhlíkových materiálů, které mají velmi nízkou hmotnost a zároveň vysokou tuhost.

ISO 8256 definuje celkem pět různých typů vzorků. Pro metodu A se dává přednost vzorkům typu 1 a 4, pro metodu B vzorkům typu 2 a 4. Vzorky typu 3 mají paralelní čtvercovou středovou část o délce strany 10 mm a jsou ideální pro měření deformace pomocí systémů DIC. Vzorek typ 5 obsahuje přídavné dorazové plochy na rameni, které usnadňují přesné vystředění a umožňují přenos přetvárné síly tuhými materiály s dostatečnou výškou vzorku.