Ga naar de inhoud van de pagina

ISO 179-1 & ISO 179-2 Charpy impactsterkte en kerfslagwaarde van kunststoffen

De normen ISO 179-1 (niet-geïnstrumenteerde impactsterkte) en ISO 179-2 (geïnstrumenteerde impactsterkte) beschrijven de Charpy impacttest voor de bepaling van de impactsterkte en kerfslagwaarde van kunststoffen. Impacttests volgens Charpy worden ook beschreven in de norm ASTM D6110.

De impacttest volgens de Charpymethode wordt gebruikt voor het karakteriseren van een kunststof bij hoge reksnelheden. De abrupte belasting wordt uitgeoefend in een 3-punts buigopstelling. Bij de klassieke methode wordt het resultaat weergegeven in functie van de door het sample geabsorbeerde energie. Geïnstrumenteerde meetmethoden bieden daarnaast kracht/verplaatsingscurven, bijkomende informatie over het materiaal en automatische classificatie van het breuktype.

In de context van de norm voor vergelijkbare enkelvoudige meetwaarden, ISO 10350-1, is Charpy volgens ISO 179-1 de voorkeurstestmethode voor het meten van de impactsterkte. De test wordt bij voorkeur uitgevoerd op ongekerfde samples met impact aan de smalle rand (edgewise, 1eU). Als het sample in deze configuratie niet breekt, wordt de test uitgevoerd met gekerfde samples. De testresultaten zijn daarbij niet direct vergelijkbaar. Als ook gekerfde samples niet breken, wordt de impact-trektest volgens ISO 8256 gebruikt.

Doel van Charpy impacttests

De Charpy impacttest en kerfslagtest volgens ISO 179-1 en ISO 179-2 leveren karakteristieke waarden voor de impactsterkte bij hoge reksnelheden in de vorm van een oppervlaktebetrokken energiewaarde. De tests worden normaal uitgevoerd in een normaal klimaat of bij lage temperaturen.

Toepassingen zijn onder andere:

  • De vergelijking tussen verschillende vormmaterialen
  • Opstellen van materiaalfiches, bv. volgens ISO 10350-1
  • Tolerantiemonitoring in het kader van inkomende controles en kwaliteitscontrole
  • Testen van afgewerkte onderdelen op basis van verspaning
  • Meting van verouderingseffecten
  • Breukmechanische tests

De Charpy test heeft in tegenstelling tot Izod een breed toepassingsgebied en is beter geschikt voor het testen van materialen die interlaminaire afschuifbreuken of oppervlaktedefecten tonen.

Vereisten aan de test en de testuitrusting

Niet-geïnstrumenteerde Charpy impacttest ISO 179-1

  • Kerfslaghamers, die in detail beschreven worden in de norm ISO 13802, worden gebruikt voor conventionele, niet-geïnstrumenteerde Charpy impacttests volgens ISO 179-1. Dit zorgt voor een sterke reproduceerbaarheid van tests met verschillende toestellen in verschillende laboratoria, met verschillende operatoren en op verschillende locaties.
  • Het meetprincipe is gebaseerd op een kerfslaghamer met vastgelegde energiecapaciteit en valhoogte, die een deel van zijn kinetische energie afgeeft bij contact met het sample. Hierdoor keert de hamer na de impact niet terug tot zijn originele valhoogte. Het gemeten hoogteverschil tussen de valhoogte en de stijghoogte is dus een maat voor de geabsorbeerde energie. Via de valhoogte ligt ook de impactsnelheid vast, zodat de tests uitgevoerd worden met reproduceerbare reksnelheden.
  • Elke kerfslaghamer mag gebruikt worden in een range van 10% tot 80% van zijn initiële potentiële energie. Als meerdere kerfslaghamers voldoen aan deze voorwaarden voor het testen van een materiaal, wat gewoonlijk het geval is door de overlappende werkgebieden van de verschillende kerfslaghamers, wordt de hamer met de hoogste initiële potentiële energie gekozen. Dit verzekert dat de vermindering in snelheid tijdens de impact zo klein mogelijk is.
  • Het type meting impliceert dat alle energieverliezen toe te wijzen zijn aan het sample. Daarom is het belangrijk alle externe foutoorzaken zo klein mogelijk te houden of volledig weg te werken. Er staan strikte vereisten en controles in de ISO 13802 die deel uitmaken van regelmatige kalibraties op vlak van onvermijdelijke wrijvingsverliezen door luchtwrijving en de lagering van de hamer. De correctiewaarden worden gemeten en toegewezen aan de respectievelijke hamer. Voor de kwaliteit van de meting is het essentieel dat hij voldoende massa heeft en dat de kerfslaghamer geïnstalleerd wordt op een zeer stabiele laboratoriumtafel, een werkblad dat vastzit aan een massieve muur of een betonsokkel. Interne trillingen in het instrument worden zo klein mogelijk gemaakt door het ontwerp. Daarom maakt ZwickRoell gebruik van hamers met dubbele stangen uit unidirectionele koolstofmaterialen, die zeer licht zijn maar toch zorgen dat de stangen uiterst stijf zijn.

Geïnstrumenteerde Charpy impacttest ISO 179-2

Door registratie van het kracht/tijd-diagram kan door dubbele integratie met kwalitatief hoogwaardige meettechnologie een kracht/verplaatsing-diagram met uitstekende nauwkeurigheid bepaald worden. De verkregen gegevens worden op verschillende manieren gebruikt:

  • 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 gemeten curves tonen altijd karakteristieke fluctuaties. Dit zijn vibraties veroorzaakt door het sample, waarvan de frequentie samenhangt met de geometrie, de afmetingen en de moduluswaarde van het polymeer.

Een ander significant voordeel van de geïnstrumenteerde Charpy impacttest volgens ISO 179-2 is het grote meetbereik. In tegenstelling tot conventionele kerfslaghamers, worden geen energieën maar krachten gemeten. 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: een geïnstrumenteerde 5 J hamer voor een impactsnelheid van 2,9 m/s en een 50 J hamer voor een impactsnelheid van 3,5 m/s. Analoog aan deze testmethode worden ook tests volgens Izod en impacttrektests geïnstrumenteerd.

ISO 179-1 en ISO 179-2

Bepaling van de Charpy impactsterkte en kerfslagwaarde volgens ISO 179-1 en ISO 179-2 met een HIT kerfslaghamer.

Optimale integratie van de test volgens ISO 179 via onze testXpert testsoftware

Een testsoftware-oplossing voor alles: testen van de impactsterkte volgens ISO 179, trektests, buigtests en melt flow tests. Alle gegevens kunnen samen geëvalueerd worden.

  • Talloze import- en exportmogelijkheden verzekeren een ideale integratie van testXpert en impacttests volgens ISO 179 in uw processen. De testsoftware leest gegevens automatisch in uit andere systemen en schrijft ze weer weg, bijvoorbeeld naar het ERP of LIMS systeem van uw bedrijf.
  • Het opmeten van samples volgens ISO 179 is geïntegreerd: Tijdens de meting worden de overblijvende breedte, hoogte en breedte van het sample doorgestuurd van het meettoestel naar testXpert met een druk op de knop.
  • Alle karakteristieke waarden uit de impacttest volgens ISO 179, de trektest, de buigtest en de melt flow test worden samen opgeslagen in een database. De testgegevens zijn makkelijk terug te vinden, te evalueren en te reproduceren - over alle toepassingen heen. De toegang werkt eenvoudig via een webbrowser vanop elke locatie die voor u handig is.
  • Onze trendanalyse levert een eenvoudige kwaliteitscontrolekaart (SPC) af waarmee u mogelijke afwijkingen ten opzichte van de kwaliteitsspecificatie snel detecteert.

testXpert testsoftware

Bent u geïnteresseerd in het geautomatiseerd testen van kunststoffen?

Onze geautomatiseerde testsystemen voeren volautomatisch trek-, druk-, buig- en impacttests uit.

Geautomatiseerde testsystemen Contacteer ons

Geautomatiseerde Charpy impacttests

Geautomatiseerde Charpy impacttests op kunststoffen zijn bijzonder handig voor het testen van grote hoeveelheden samples.

De robot neemt een sample en plaatst het in de temperatuurkast. Zodra de gewenste temperatuur is bereikt, plaatst de robot het sample in de kerfslaghamer, waar het ingeklemd wordt. Daarna wordt de geautomatiseerde Charpy impacttest uitgevoerd.

Voor de normen ISO 180 (Izod), ASTM D256 (Izod) en ISO 179 (Charpy) levert ZwickRoell drie kerfslaghamers.

Passende producten voor de bepaling van de Charpy impactsterkte en kerfslagwaarde volgens ISO 179

Wellicht bent u ook geïnteresseerd in

Izod impacttest op kunststoffen
ASTM D256
naar Izod impacttest op kunststoffen
Izod impact en kerfslagwaarde ISO 180
De norm ISO 180 beschrijft de Izod impacttest op kunststoffen voor de bepaling van de impactsterkte en kerfslagwaarde.
naar Izod impact en kerfslagwaarde ISO 180
Impacttrektests volgens ISO 8256, ASTM D1822
Impacttrektests op kunststoffen leveren materiaaleigenschappen gebaseerd op de impactenergie, die wordt bepaald onder trekbelasting op genormeerde samples bij hoge snelheden. Bij gebruik van dezelfde combinaties van hamers en slagblokken, zijn de testresultaten het best reproduceerbaar.
naar Impacttrektests volgens ISO 8256, ASTM D1822
Impact Testing on Polymers - Conventional and Instrumented
Pendulum impact testers determine the impact energy absorbed by a standardized specimen up to break by measuring the height of rise of the pendulum hammer after impact. The result is impact strength or notched impact strength, which is indicated in relation to area, for example in kJ/m². We will give an overview of the standard test methods (Charpy; Izod, Dynstat,…).
naar Impact Testing on Polymers - Conventional and Instrumented
Naam Type Grootte Download
Top