Impacttests
Impacttests zijn korte tests die informatie leveren over het breukgedrag van materialen of componenten die onderworpen worden aan snelle belasting bij variërende temperaturen. De gebruikte testsystemen voor deze tests zijn kerfslaghamers of valtorens.
Omdat vele materialen in verschillende toepassingen dagelijks blootgesteld worden aan fluctuerende temperaturen, en omdat het breukgedrag mede afhankelijk is van de temperatuur, moeten deze materialen vaak getest worden in het hele temperatuurbereik waarin ze gebruikt worden. Deze tests dienen om te bepalen bij welke temperatuur en in welke mate het materiaal bros wordt.
De voorbeeldcurve toont dat de sterkte van zacht staal bij -40 °C 25% afneemt in vergelijking met 0 °C. Kunststoffen vertonen gelijkaardig gedrag, over het algemeen zelfs meer uitgesproken. Impacttests worden vaak uitgevoerd op kunststoffen bij verschillende temperaturen.
Impacttest met kerfslaghamers Impacttest met valtorens Impacttest met hogesnelheidsmachines
Wat is het verschil tussen Charpy en Izod impacttests?
De meest gangbare impacttests gebeuren volgens Charpy of Izod. Charpy tests worden uitgevoerd volgens ISO 179-1 en ASTM D6110. Geïnstrumenteerde Charpy tests volgens ISO 179-2. Izod test worden uitgevoerd volgens ISO 180, ASTM D256, ASTM D4508 en "Unnotched cantilever beam impact" volgens ASTM D4812.
Kerfslagproef volgens Charpy
De Charpy testmethode volgens ISO 179-1 krijgt de voorkeur in de norm voor enkelvoudige meetpunten ISO 10350-1. De test wordt bij voorkeur uitgevoerd op ongekerfde samples met impact aan de smalle rand (edgewise, 1eU). Als het sample niet breekt tijdens de test, worden de volgende tests uitgevoerd met gekerfde samples. In dit geval is een vergelijking van de testresultaten niet mogelijk. Als het gekerfde sample nog steeds niet breekt, wordt de impacttrektest gebruikt.
Geïnstrumenteerde Charpy kerfslagproef
Door registratie van het kracht-tijd diagram kan door dubbele integratie met kwalitatief hoogwaardige meettechnologie een kracht-verplaatsing diagram met uitstekende nauwkeurigheid bepaald worden. Het resultaat kan op verschillende manieren gebruikt worden:
- Bijkomende karakteristieken, die een beter begrip van het materiaalgedrag mogelijk maken
- Breukmechanische karakteristieken
- Automatische bepaling van het soort breuk aan de hand van het verloop van de curve, onafhankelijk van de bediener
De metingen vertonen steeds karakteristieke oscillaties. Deze oscillaties vinden hun oorsprong in het sample, waarvan de frequentie functioneel samenhangt met zijn geometrie, de afmetingen en de moduluswaarde van het polymeer. Verder is het breed meetgebied is een belangrijk voordeel van de instrumentering. Deze toestellen meten krachten in plaats van energie zoals bij conventionele kerfslaghamers. Aangezien de meetelektronica al exacte metingen doet vanaf 1/100 van de capaciteit, wordt de onderste limiet van de meetbare impactenergie in de regel door de duur van de test en de eigenfrequentie van de meetelementen bepaald. Daarom is het mogelijk het volledige in de ISO 179-2 beschreven meetbereik met twee geïnstrumenteerde hamers af te dekken.
Kerfslagproef volgens Izod
In de Amerikaanse ASTM norm worden tests vooral uitgevoerd volgens de Izod methode, beschreven in ASTM D256. In deze norm worden alle impacttests uitgevoerd op gekerfde samples. Als het enkel mogelijk is kleine samples te produceren, kan de "Chip-impact" methode volgens ASTM D4508 gebruikt worden. Deze is de evenknie van de Dynstat impact test.
Impacttests met hogesnelheid testmachines
HTM hogesnelheid testmachines zijn bij het testen van kunststoffen universeel inzetbaar. Ze dekken een zeer groot bereik aan testsnelheden en krachten af en kunnen flexibel ingezet worden voor trek- en druktests. Met behulp van temperatuurkasten kunnen de tests in een breed temperatuurbereik uitgevoerd worden.
