یکی از مهمترین نگرانی هایی که در مورد محصولات پلیمری وجود دارد، مقاومت این محصولات در برابر ضربه است. محصولات پلیمری چندی‌ست که جایگاه محصولات فلزی را تصاحب کرده اند. به همین دلیل باید ویژگی هایی منطبق با متریال های فلزی از خود بروز دهند که یکی از این ویژگی ها مقاومت در برابر ضربه و شکست می باشد. این تست کمک زیادی به آنالیز پلیمر‌ها میکند، به همین دلیل تست ضربه یکی از مهمترین تست‌هایی است که از پلیمرها گرفته می‌شود.

انواع تست ضربه

استفاده از دستگاه ضربه برای سنجش میزان مقاومت پلیمرها در برابر ضربه و شکست مکانیکی می تواند اطلاعات خوبی در مورد آن ها به تولیدکنندگان بدهد. چنانچه محصولات پلیمری به سادگی دچار شکست شوند و یا تولیدکنندگان در ساخت قطعات و محصولات از پلیمرهای نامناسب استفاده کنند ممکن است ایمنی سیستم به طور کلی مختل شود. به عنوان مثال اگر هدف ساخت سیستم های لوله کشی و آبرسانی با مقاومت بالا در برابر فشار باشد باید از پلیمری مقاوم در برابر فشار و ضربه های مکانیکی استفاده شود. در غیر اینصورت هزینه های زیادی بابت خسارت های وارده متحمل خواهید شد. 

تست ضربه سقوط آزاد پلیمر

اگر می خواهید تست ضربه پلیمر را با کمترین هزینه انجام دهید، سراغ تست ضربه سقوط آزاد بروید. این تست ضربه در مورد بطری های PET بسیار متداول است. در این تست بطری های PET را از ارتفاع مشخصی به صورت عمودی رها می کنند و سپس به بررسی وضعیت ظاهری بطری می پردازند. این تست گرچه ساده به نظر می رسد اما باید طبق استانداردها صورت پذیرد.

در شکل دوم از تست سقوط آزاد به جای رها کردن قطعه، وزنه ای را روی قطعه رها می کنند. برای سنجش میزان مقاومت لوله ها و پروفیل های درب و پنجره این تست را انجام می دهند. فرم قطعه، جرم وزنه، شکل ظاهری وزنه، ارتفاع سقوط آزاد و محل قرار گرفتن قطعه در دستگاه از پارامترهای مهم در نتیجه این تست است. چنانچه بیش از نود درصد ضربه ها محصول را دچار شکست و ترک خوردگی نکرد می توان از استاندارد بالای قطعه اطمینان حاصل نمود.

تست ضربه دارت

تست ضربه دارت که به آن تست ضربه زوبین هم گفته می شود برای سنجش مقدار انرژی لازم جهت شکست فیلم های پلاستیکی مناسب می باشد. فیلم پلاستیکی در این دستگاه تحت ضربه یک دارت قرار گرفته و انرژی لازم توسط وزنه هایی که از ارتفاع بالا رها می شوند تامین می شود. این دستگاه به دو روش A و B عمل می کند. در روش A وزنه به صورت نیمکره می باشد و با حداقل جرم ۵۰ گرم از ارتفاع ۶۶ سانتیمتری رها می شود. در حالی که در روش B ارتفاع رها شدن ۱۵۲ سانتیمتر است و حداقل جرم وزنه ۳۰۰ گرم می باشد. ماکزیمم جرم وزنه در هر دو حالت ۶ کیلوگرم است.

توجه داشته باشید که برای آشنایی با مراحل تولید ورق پلی‌اتیلن می‌توانید به مجله پکیلون مراجعه کنید ویا جهت استعلام قیمت هر کیلو ورق پلی اتیلن میتوانید روی عبارت رنگی کلیک کنید.

تست ضربه چارپی

از جمله قطعاتی که تست چارپی روی آن ها اعمال می شود می توان به پروفیل های درب و پنجره U-PVC اشاره کرد. در این تست ضربه بایستی قطعه از پیش آماده شده با پاندول برخورد فیزیکی داشته باشد. این قطعه باید از قبل با استانداردهای مشخصی تزریق شود و بعد به صورت عمودی در دستگاه تست ضربه قرار گیرد. در این تست، آزمون ضربه روی قطعه های ناچ دار یا شکاف داری صورت می پذیرد که ساختار شکاف در آن ها در سه حالت مختلف با شعاع و زاویه متفاوت اعمال شده است. زمانی که شکست برشی بین لایه ها رخ دهد این تست نسبت به تست آیزود کاربرد بیشتری خواهد داشت.

شیوه انجام تست ضربه چارپی

دستگاه تست ضربه چارپی دارای یک چکش استاندارد می باشد که سایز آن متغیر بوده و اندازه های مختلف دارای انرژی متفاوتی هستند از جمله چکش ۲ ژول، چکش ۴ ژول و چکش ۸ ژول. بعد از رها شدن چکش و برخورد ضربه با قطعه، ممکن است قطعه حالات مختلفی را تجربه کند که این حالا به شرح زیر هستند؛

رخ دادن حالت NB؛

در این حالت قطعه دچار شکست نمی شود. بدان معنا که قطعه قادر به تحمل انرژی وارد شده توسط چکش می باشد. بنابراین در نتیجه گزارش تنها اصطلاح NB نوشته می شود.

رخ دادن حالت P؛

در این حالت قطعه یک شکست ناتمام را تجربه می کند. در واقع قطعه به طور کامل شکسته نمی شود اما حدود ۹۰ درصد آن دچار شکست می شود.

رخ دادن حالت HB؛

به این حالت شکست لولایی گفته می شود. در این نوع از شکست، قطعه دچار شکستگی می شود اما بخش های جدا شده از قطعه آویزان می مانند و از قطعه جدا نمی شوند.

رخ دادن حالت B؛

در این حالت قطعه به طور کامل شکسته می شود و چکش انرژی لازم برای شکست قطعه را اعمال می کند.

تست ضربه آیزود Izod

آزمونه یا قطعه ای که قرار است تحت فشار ضربه قرار گیرد، به شیوه های مختلفی چون اکسترود، قالب گیری فشاری و تزریق تولید می شود، مانند: میله گرد پلی‌ اورتان ویا میلگرد پیک peek. توصیه می شود برای این تست شکاف نوع A در آزمونه ایجاد شود. بسیار مهم است که سطح قطعه آزمونه کاملا صاف و فاقد اعوجاج و فرو رفتگی باشد. روش های مختلفی برای انجام تست آیزود وجود دارد (روش U، A و B). در هر کدام از این روش ها ابعاد آزمونه، نوع شکاف، شعاع شکاف و پهنای شکاف متفاوت می باشد.

برای انجام تست باید همانند تست ضربه چارپی قطعه را در محل گیره محکم فیکس کنید. و بعد پاندول را از ارتفاعی مشخص رها نمایید. بسیار مهم است که پاندول با سطحی از قطعه تماس پیدا کند که دارای شکاف است. بعد از برخورد فیزیکی پاندول با آزمونه، انرژی پاندول جذب قطعه می شود. این مقدار انرژی توسط دستگاه ذخیره خواهد شد. اگر انرژی در اندازه ای باشد که قطعه دچار شکست شود، مقدار انرژی لازم برای شکست قطعه به دست خواهد آمد.

نتیجه گیری در باب انواع تست ضربه

آزمون چارپی و آیزود دو آزمون مهم و مشهور برای تست ضربه پلیمرها هستند. این دو آزمون شباهت های زیادی به هم دارند. با این تفاوت که محل برخورد چکش یا همان پاندول با قطعه در این دو تست متفاوت است. در تست آیزود سطح شکاف دار قطعه با چکش برخورد می کند. در حالی که در تست چارپی سطحی از آزمونه با چکش برخورد می کند. که فاقد شکاف است. از طرفی در تست آیزود قطعه باید به صورت عمودی قرار گیرد. در حالی که در تست چارپی قطعه به صورت افقی بسته می شود..

استاندارد تست آیزود استاندارد ISO 180 است و این در حالی ست که استاندارد تست چارپی ISO 179 می باشد. در تست آیزود شکل شکاف به صورت V و در تست چارپی. شکل شکاف به صورت U و V می باشد. دستگاه مورد نیاز برای این دو تست در واقع یک دستگاه واحد می باشد با این حال کمپانی های سازنده برای رفاه حال خریداران شرایط را برای تغییر حالت تکیه گاه و گیره فراهم می کنند.