ISO 179-1 | ISO 179-2 Charpy udarna čvrstoća plastike i udarna čvrstoća sa zarezima

Charpy udar i ispitivanje udarca sa zarezima prema ISO 179-1 i ISO 179-2 daju karakteristične vrednosti za čvrstoću udara pri visokim stopama deformacije u obliku energetske vrednosti zavisne od površine. Ispitivanja se obično izvode u normalnoj klimi ili na niskim temperaturama.

Prijave uključuju:

• Poređenje različitih materijala za oblikovanje
• Izrada materijalnih kartica, npr. prema ISO 10350-1
• Praćenje tolerancije u okviru unutrašnje kontrole robe i obezbeđenja kvaliteta
• Ispitivanje gotovih delova na osnovu mašinski obrađenih uzoraka
• Merenje efekata starenja
• Ispitivanje mehanike loma

Za razliku od Izod ispitivanja, Charpy ispitivanje ima širi opseg primene i pogodniji je za ispitivanje materijala koji pokazuju interlaminarne smične lomove ili površinske efekte.

Pored toga, Charpy metoda nudi prednosti prilikom ispitivanja na niskim temperaturama. Pošto su nosači uzorka dalje od zareza, izbegava se brzi prenos toplote do kritičnih oblasti uzorka, pojednostavljujući proces hlađenja u spoljnom rashladnom uređaju i naknadno dovođenje u instrument za ispitivanje.

• Klatna za ispitivanje udarne žilavosti, koja su detaljno specificirana u standardu ISO 13802, koriste se za konvencionalna, neinstrumentalna Charpy ispitivanja na udar prema ISO 179-1. Ovo podržava snažan nivo obnovljivosti ispitivanja izvedenih korišćenjem različitih tipova opreme za ispitivanje i različitih laboratorija, operatera i lokacija.
• Princip merenja se zasniva na čekiću klatna sa određenim energetskim kapacitetom i visinom pada, koji oslobađa deo svoje kinetičke energije kada prodre u uzorak. Kao rezultat toga, čekić klatna se ne vraća na prvobitnu visinu pada nakon udara. Izmerena visinska razlika između visine pada i visine uspona stoga postaje mera apsorbovane energije. Određivanjem visine pada, brzina udara se takođe definiše tako da se ispitivanja izvode sa obnovljivim stopama deformacije.
• Svaki čekić klatna se može koristiti u opsegu od 10% do 80% svoje početne potencijalne energije. Ako nekoliko čekića sa klatnom ispunjava ovaj uslov za ispitivanje materijala, što je obično slučaj iz preklapajućih radnih opsega različitih čekića klatna, koristi se čekić sa najvećom početnom potencijalnom energijom. Ovo osigurava da je smanjenje brzine tokom procesa udara minimizirano.
• Tip merenja podrazumeva da se svi gubici energije mogu pripisati uzorku. Zbog toga je važno minimizirati, ispraviti ili potpuno eliminisati sve spoljne izvore grešaka. Postoje stroge specifikacije u ISO 13802, kao i provere koje su deo redovnih kalibracija, u vezi sa gubicima trenja koji se neizbežno javljaju usled trenja vazduha i trenja na mestima ležišta čekića klatna. Vrednosti korekcije se mere i dodeljuju odgovarajućem čekiću klatna. Dovoljna masa i ugradnja bez vibracija klatna za ispitivanje udarne žilavosti na veoma stabilan laboratorijski sto, na radnu ploču pričvršćenu za čvrsti zid ili zidanu platformu su od suštinskog značaja za kvalitet merenja. Unutrašnje vibracije u instrumentu su dizajnom svedene na minimum. ZwickRoell koristi čekiće za klatno sa duplim šipkama napravljenim od jednosmernih ugljeničnih materijala, koji su veoma male mase i istovremeno nude optimalnu krutost šipki klatna.

Iscrtavanjem vremenske sekvence sile, vremenski dijagram sile sa odličnom tačnošću može se postići dvostrukom integracijom korišćenjem visokokvalitetne tehnologije merenja. Dobijeni podaci se mogu koristiti na različite načine:

• Dodatne karakteristične vrednosti koje poboljšavaju razumevanje ponašanja materijala
• Vrednosti mehaničkih karakteristika loma
• Automatsko, od operatera nezavisno određivanje tipa loma koristeći progresiju krive u dijagramu kretanja sile

Krive merene vrednosti uvek pokazuju karakteristične fluktuacije. To su fluktuacije uzorka sa frekvencijama koje su u korelaciji na definisan, funkcionalan način sa geometrijom uzorka, dimenzijama i vrednošću modula polimera.

Dodatna značajna prednost instrumentiranog Charpy ispitivanja udara prema ISO 179-2 je veliki opseg merenja. Za razliku od konvencionalnih klatna za ispitivanje udarne žilavosti, mere se sile umesto energije. Pošto merna elektronika omogućava precizna merenja čak 1/100 nominalne sile, donji kraj merljive energije udara se obično određuje trajanjem ispitivanja i prirodnom frekvencijom mernih elemenata. Iz tog razloga, moguće je pokriti ceo opseg merenja opisan u ISO 179-2 sa dva instrumentirana klatna: instrumentirano klatno od 5 J za brzine udara od 2,9 m/s i klatno od 50 J za brzinu udara od 3,5 m/s. Prateći ovu metodu, Izod ispitivanja i ispitivanja na zatezni udar su takođe instrumentirani.