Valtest en valtorens
Een valtest is een methode binnen materiaaltests om de reactie van een materiaal te analyseren bij een plotse schok of impact. Via de valtest worden verschillende mechanische eigenschappen van het materiaal geëvalueerd, waaronder impactsterkte, breuktaaiheid en energie-absorptie.
De valtest maakt het mogelijk de reactie van een materiaal te evalueren tegen plotse belastingten, en is van belang in een aantal sectoren waar materialen getest moeten worden op schokweerstand, impactbestendigheid of dynamische belastingen. Normenorganisaties en sectornormen beschrijven vaak de exacte condities voor de valtest om te verzekeren dat de testresultaten passend en reproduceerbaar zijn.
Drop weight test procedure
Voorbereiding
- Een sample uit het materiaal wordt geselecteerd en voorbereid volgens de testnormen. Typische materialen voor een valtest zijn film, thermoplasten, composieten, metalen en onderdelen. Voor film, kunststof en composieten volstaan valtorens tot 230 joule. Aangezien de metalen samples de dikte van pijpleidingbuizen moeten hebben, zijn valtorens met hoge valenergie tot 100.000 joule nodig.
- De valhoogte, het gewicht van het impactlichaam en de parameters worden bepaald door de vereisten van de specifieke testmethode.
- Bij lage temperaturen is de impactweerstand een kritische eigenschap van een materiaal.
- Voor drop weight tests op gekoelde samples heeft ZwickRoell een temperatuurconditionioneerkist. Voor de test worden de samples eerst afgekoeld in deze getempereerde box. De samples worden kort voor de test rechtstreeks uit de koelbox genomen, in de valtoren geplaatst en binnen 5 seconden getest.
Uitvoeren van een test
- Het sample wordt gepositioneerd in de valtoren. Het impactlichaam met een vastgelegd gewicht wordt op een bepaalde hoogte boven het sample geplaatst.
- Bij de start van de test valt het impactlichaam op het sample. De botsing genereert een bepaalde impactenergie die door het materiaal wordt geabsorbeerd, veroorzaakt door het gewicht en de hoogte van het vallichaam.
Evaluatie van een drop weight impacttest
- De effecten op het materiaal worden gemeten en geanalyseerd. Het kan hier gaan om het breukpunt, vervormingen of andere veranderingen in het materiaal. Een belangrijke karakteristieke waarde uit de valtest is de impactsterkte.
Documentatie van de resultaten
- De resultaten van een drop weight test worden gedocumenteerd in grafieken of rapporten.
Normen voor valtests
Multi-axiale doorsteektest op kunststof platen
- ISO 6603-2 - Bepaling van de doorsteekweerstand van stijve kunststoffen - Deel 2: Geïnstrumenteerde impacttest
- ASTM D3763 - Standaard testmethode voor doorsteekeigenschappen van kunststoffen met hoge snelheid via kracht- en verplaatsingssensoren
Multi-axiale doorsteektest op film
- ISO 7765-2 - Kunststof folie en dunne plaat - Bepaling van de impactweerstand via de vrij vallende dart methode - Deel 2: Geïnstrumenteerde doorsteektest
Compression after impact (CAI) op composieten
- ISO 18352 - Koolstofvezelversterkte kunststoffen - Bepaling van compression after impact eigenschappen bij een bepaalde impact-energie
- ASTM D7136 - Standard testmethode voor meting van de weerstand tegen beschadiging van een vezelversterkte polymeermatrixcomposiet door een valtest
- DIN 65561 - Lucht- en ruimtevaart; vezelversterkte kunststoffen; testen van multi-directionele laminaten; bepaling van de druksterkte na impact
- AITM 1.0010 - Vezelversterkte kunststoffen: Bepaling van de druksterkte na impact
- Boeing BSS 7260 - Compression After Impact (CAI)-Test
Pellini valtest op metaal
- SEP 1325 - Valtest volgens W.S. Pellini
Valtest op metalen
- ASTM-E436 - Valtest scheurtest op ferritisch staal
- DIN EN 10274 - Metalen - Valtest scheurtest
- API 5L - Buis voor pijpleidingen
Charpy impacttest1 op kunststoffen
- ISO 179-2 - Kunststoffen - Bepaling van de Charpy impacteigenschappen - Deel 2: Geïnstrumenteerde impacttest
Izod impacttest1 op kunststoffen
- ISO 180 - Kunststoffen - Bepaling van de impactsterkte
- ASTM D256 - Standaard testmethode voor het bepalen van e Izod impactweerstand van kunststoffen
1Charpy impacttests kunnen zowel met een valtoren als met een kerfslaghamer uitgevoerd worden.
Valtorens
Een valtoren of drop weight tester is een testmachine om de weerstand van een materiaal te testen tegen impact of schokken. Tijdens de drop weight impacttest valt in een valtoren een gewicht van op een vastgelegde hoogte op het te testen materiaal. Deze val genereert een bepaalde impactenergie die overgedragen wordt naar het materiaal.
Valtorens zijn beschikbaar in verschillende configuraties en afmetingen, afhankelijk van de specifieke vereisten van de test en de te meten materiaaleigenschappen. Dergelijke tests zijn belangrijk in verschillende sectoren waarbij impactweerstand een belangrijke rol speelt, zoals metallurgie, bouw en kunststofverwerking.
| Valtoren | HIT230F | HIT600F | HIT1100F HIT2000F | Pellini drop weight tester P550 / P1650 | Valtoren met hoge energie |
|---|---|---|---|---|---|
 |  |  |  |  | |
| HIT230F | HIT600F | HIT1100/2000F | Pellini valtoren | Valtoren met hoge energie | |
| Max. energie | 230 joule | 600 joule | 2000 joule | 1650 joule | 100000 joule |
| Multi-axiale doorsteektest op kunststof platen | ISO 6603-2 ASTM D3763 | ISO 6603-2 ASTM D3763 | ISO 6603-2 ASTM D3763 | ||
| Multi-axiale doorsteektest op film | ISO 7765-2 | ISO 7765-2 | |||
| Composiet Compression After Impact (CAI) | ISO 18352 ASTM D7136 AITM 1.0010 BSS 7260 DIN 65561 | ISO 18352 ASTM D7136 AITM 1.0010 BSS 7260 DIN 65561 | |||
| Pellini test | ASTM E208 SEP 1325 | ||||
| Tests met valtorens | ASTM E436 API RP 5 DIN EN 10274 | ||||
| Charpy impacttest | ISO 179-2 | ISO 179-2 | |||
| Izod impacttest | ISO 180 ASTM D256 | ISO 180 ASTM D256 |
