ISO 8256 & ASTM D1822 impacttrektests op kunststoffen

Kerfslaghamers, die in detail beschreven worden in de norm ISO 13802, worden gebruikt voor conventionele, impacttrektests volgens ISO 8256. Dit zorgt voor een sterke reproduceerbaarheid van tests met verschillende toestellen in verschillende laboratoria, met verschillende operatoren en op verschillende locaties.

Zoals bij een Charpy impacttest is het meetprincipe 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.

Een speciaal kenmerk van de impacttrektest is de correctie van de centrifugale arbeid opgenomen door het slagblok. Deze correctie is gebaseerd op de aanname van een elastische impact. In werkelijkheid heeft de impact echter een plastische component naast de elastische, dus blijft deze correctie een benadering. Daarom kunnen karakteristieke waarden pas vergeleken worden met identieke combinaties van kerfslaghamer en slagblok.

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 en het slagblok. 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 het toestel 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.

ISO 8256 beschrijft in totaal vijf verschillende samples. Types 1 en 4 krijgen de voorkeur voor methode A, types 2 en 4 voor methode B. Type 3 samples hebben een vierkant parallel centraal gedeelte met een randlengte van 10 mm en zijn ideaal voor rekmetingen met DIC systemen. Sample type 5 heeft bijkomende stopvlakken op de schouders voor een makkelijkere precieze uitlijning en vormgesloten krachtinleiding bij stijve materialen en voldoende samplehoogte.