ISO 179-1 | ISO 179-2 Plastiklerin Charpy darbe dayanımı ve Charpy çentikli darbe dayanımı

ISO 179-1 ve ISO 179-2'ye göre Charpy darbe ve çentik darbe bükme testleri, yüksek uzama oranlarında darbe dayanımı için alanla ilgili bir enerji değeri şeklinde karakteristik değerler sağlar. Testler genellikle normal bir ısı ortamında veya düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilir.

Uygulama alanları şunlardır:

• Farklı şekillerin karşılaştırılması
• Örneğin ISO 10350-1’ e göre malzeme kartlarının imalatı
• Gelen mal kontrolü ve kalite güvencesi çerçevesinde tolerans denetimi
• Hazırlanmış test numuneleri bazında bitmiş parçaların test edilmesi
• Eskime etkilerinin ölçümü
• Kırılma mekaniği incelemeleri

Charpy testi, Izod'dan daha geniş bir uygulama alanına sahiptir ve interlaminar kesme kopması veya yüzey efektleri gösteren materyallerin test edilmesi için daha uygundur.

Ayrıca Charpy yöntemi, düşük sıcaklıklarda test prosedüründe avantajlar sunar. Numune destekleri çentikten daha uzakta olduğu için, numunenin kritik bölgelerine hızlı ısı transferinden kaçınılır, bu da harici bir soğutucuda soğutmayı ve ardından test cihazına teslimi basitleştirir.

• ISO 179-1'e göre geleneksel, aletsiz Charpy darbe dayanımı testi için, ISO 13802'de ayrıntılı olarak belirtilen sarkaç darbe test cihazları kullanılır. Bu, farklı test ekipmanı, laboratuvarlar, operatörler ve konumlar arasında testlerin iyi bir şekilde karşılaştırılabilir olmasını sağlar.
• Ölçüm prensibi, test numunesine çarptığında kinetik enerjisinin bir kısmını serbest bırakan, sabit bir çalışma kapasitesine ve düşme yüksekliğine sahip bir sarkaç çekicine dayanmaktadır. Sonuç olarak, sarkaç çekici, çarpmadan sonra artık orijinal düşme yüksekliğine yükselmez. Düşme yüksekliği ile yükselme yüksekliği arasında ölçülen yükseklik farkı, emilen enerjinin bir ölçüsü olur. Düşme yüksekliğini belirleyerek, darbe hızı da belirlenir, böylece testler karşılaştırılabilir uzama oranlarında gerçekleşir.
• Her bir sarkaç çekiç, iş gücünün %10 ila %80 ’i arasında bir aralıkta kullanılabilir. Bir malzemeyi test etmek için birkaç sarkaç çekici bu koşulu sağlıyorsa, bu genellikle çeşitli sarkaçların çalışma alanlarının örtüşmesinden kaynaklanır, en büyük çalışma kapasitesine sahip sarkaçlı çekici kullanılır. Bu, darbe işlemindeki hız düşüşünün en aza indirilmesini sağlar.
• Ölçüm yöntemi, tüm enerji kayıplarının numuneye atfedilmesi gerektiğini ima eder. Bu nedenle, tüm harici hata kaynaklarını en aza indirmek, düzeltmek veya tamamen hariç tutmak önemlidir. ISO 13802'de, hava sürtünmesi ve sarkaç çekicinin yatak noktalarındaki sürtünme nedeniyle kaçınılmaz olarak ortaya çıkan sürtünme kayıpları için düzenli kalibrasyonun bir parçası olarak kontrollerin yanı sıra katı özellikler vardır. Düzeltme değerleri ölçülür ve ilgili sarkaç çekicine atanır. Sarkaçlı darbe test cihazının çok sağlam bir laboratuvar masasına, sağlam bir duvara vidalanmış bir tezgah üzerine veya bir duvar kaidesi üzerine yeterli kütle ve titreşimsiz kurulumu, ölçümün kalitesi için çok önemlidir. Cihazdaki iç titreşimler yapıcı bir şekilde minimize edilir. ZwickRoell, çok düşük kütleye sahip ve aynı zamanda sarkaç çubuklarına optimum sağlamlık sunan tek yönlü karbon malzemelerden yapılmış çift çubuklu sarkaçlı çekiçler kullanır.

Kuvvet zaman eğrisi kaydedildiğinde, yüksek kaliteli ölçüm teknolojisi ile çift entegrasyon ile kuvvet yer değiştirme diyagramı elde edilebilir. Bu şekilde elde edilen veriler farklı şekillerde kullanılabilinir:

• Malzeme davranışını daha iyi anlamak için ek özellikler
• Kopma mekanik özellikleri
• Kuvvet diyagramında eğriye dayalı kopmanın tipinin operatöre bağımlı olmayan otomatik olarak belirlenmesi

Ölçülen değer eğrileri her zaman karakteristik titreşimleri gösterir. Bunlar, frekansı, numune geometrisi, polimerin boyutları ve modülü ile tanımlanmış bir fonksiyonel ilişkide olan numunenin titreşimleridir.

ISO 179-2'ye göre aletli Charpy darbe testinin bir diğer önemli avantajı da geniş ölçüm aralığıdır. Geleneksel sarkaç darbe test cihazının aksine, enerjiden başka bir şey ölçülmez. Ölçüm elektroniği nominal kuvvetin 1/100'ünden kesin ölçümlere izin verdiğinden, ölçülebilir darbe enerjisinin alt ucu genelde test süresine ve ölçüm elemanlarının doğal frekansına göre belirlenir. Bu nedenle, ISO 179-2'de tanımlanan tüm ölçüm aralığını iki sarmal çekiç ile örtmek mümkündür: 2,9 m/s'lik çarpma hızları ve 3,5 m/s darbe hızı için 50 J'lik sarkaç için 5 J'lik sarkaç. Bu prosedürü takiben, İzod yöntemine ve darbe çekme testlerine göre de testler yapılır.