Izod- vs. Charpy-Schlagversuch

Einführung

 

Haben Sie sich schon einmal über die Festigkeit von Metall oder Kunststoff gewundert? Ein hartes Material hat mehr Kraft, einem heftigen Schlag standzuhalten. Das ist ein anderer Name für Schlagfestigkeit. Es bedeutet, dass die Kraft des Materials, trotz eines heftigen Schlags seine Form beizubehalten, die Schlagfestigkeit ist. Es gibt verschiedene Methoden, um die Festigkeit eines Materials zu bewerten. Wir werden hier jedoch die beiden wichtigsten diskutieren:Izod und Charpy. Welchen sollten Sie verwenden? Keine Sorge, wir besprechen beide und stellen einen direkten Vergleich zwischen dem Izod- und dem Charpy-Schlagversuch an. 

 

Was ist der Izod-Schlagversuch? 

Im frühen 20. Jahrhundert entwickelte Edwin Gilbert Izod einen Standard für die Schlagfestigkeit, der auf den Mechanismen der Krafteinwirkung basiert. Ein dem Charpy-Test ähnliches Gerät ist zuverlässig bei der Ableitung von Energie- und Leistungswerten zur Berechnung der Schlagfestigkeit. 

 

Der einzige Unterschied besteht in der Materialart sowie in der Position und Richtung der Krafteinwirkung. 

 

Wie wird dieser Test durchgeführt?

 

Legen Sie das Metall senkrecht auf die Oberfläche. Die Kerbe muss auf derselben Seite sein und die Kraft muss auf der oberen Spitze des Materials liegen. Ein gewichtetes Pendel ist ebenfalls eine gute Wahl. Alternativ können Sie auch einen Bauernhammer verwenden.

 

Wie wird die Schlagfestigkeit berechnet?

 

Die Härte des Metalls wird durch die Kraft bestimmt, bei der es zum Bruch kommt. Höhere Kraft bedeutet hohe Zähigkeit und umgekehrt.

 

Was ist der Charpy-Schlagversuch? 

Der Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy ist ein weithin bekannter Test, der für seine Genauigkeit bei der Messung von Metall- und Kunststoffmaterialien bekannt ist. SB Russell und George Charpy führten diesen Test im 20. Jahrhundert ein, um die Festigkeit des Materials zu messen. 

 

Wie wird dieser Test durchgeführt? 

 

Es besteht aus einem gewichteten Pendel, das auf das Material fallen gelassen wird. Sobald das Pendel auf das Material fällt, erzeugt es eine hohe Aufprallenergie und überträgt sie auf das Material. Je nach Aufprallfestigkeit des Materials kann eine so hohe Kraft das Material entweder verformen oder in seiner ursprünglichen Form halten.

 

Wie wird die Schlagfestigkeit berechnet? 

 

Um die genauen Energiewerte zu ermitteln, muss die Höhe gemessen werden. Dies kann vor und nach dem Auftreffen des Pendels auf das Metall erfolgen. So lassen sich die genauen Werte für die Schlagfestigkeit des Materials ermitteln. 

 

Izod vs. Charpy: Unterschiede, die Sie kennen sollten! 

Der Vergleich zwischen Izod und Charpy eignet sich hervorragend, da beide Tests erstklassig und genau sind und den Benutzern hinsichtlich der Werte viele Vorteile bieten. 

 

Sie fragen sich vielleicht auch, welchen Sie in Betracht ziehen sollten. Ist das so? Dann sehen Sie sich die folgenden Unterschiede zwischen den Izod- und Charpy-Schlagprüfungen an!

 

Merkmale	Charpy-Schlagversuch	Izod-Schlagprüfung
Materialarten	Alle Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe	Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
Kerbentypen	U- und V-förmige Kerbe	Nur V-förmige Kerbe
Materialposition	Horizontal	Vertikal
Schlagpunkt	Mitte des Materials	Die obere Spitze des Materials
Material Abmessungen	55 x 10 x 10 mm	64 x 12,7 x 3,2 mm für Kunststoff 127 x 11,43 mm Rundstange für Metall
Spezifikationen	1. ASTM E23, ISO148, ASTM A370 für Metalle 2. ASTM D6110 und ISO 179 für Kunststoffe	1. ASTM E23, BS 131 für Metalle 2. ASTM D256 und ISO 180 für Kunststoffe
Hammertyp	Kugelbolzenhammer	Landwirtschaftshammer

 

• Getestetes Material

 

Schlagprüfungen werden nicht immer an Metallen durchgeführt. Sie können an jedem beliebigen Material durchgeführt werden, das entweder fest oder halbfest sein kann. Die genauen Ergebnisse hängen von der Art des getesteten Materials ab. Beispielsweise ist Kunststoff im Vergleich zu Edelstahl weniger fest. Es hängt also alles davon ab, welches Material Sie testen. Beide Tests bieten Unterstützung für verschiedene Materialien. 

 

Mit dem Izod-Test können Sie Metalle recht effizient testen. Andere verwendete Materialien sind Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Die Ergebnisse sind für die jeweiligen Metalle oder Kunststoffe recht zuverlässig. Und wenn Sie die Genauigkeit des Testverfahrens sicherstellen, können Sie die Ergebnisse auch verbessern. 

 

Mit dem Charpy-Test können nahezu alle Materialien geprüft werden, auch solche aus Metall oder Kunststoff. Auch für Verbundwerkstoffe ist er äußerst einfach zu handhaben.

• Kerbentypen

Jedes Material muss eine Kerbe aufweisen, um die Energie gezielt übertragen und die Festigkeit des Metalls besser testen zu können. Die Kerbe muss weder V- noch U-förmig sein. Je nach Härte des Metalls können es auch Schlüssellöcher sein. 

 

Beim Izod-Test ist die Kerbe nur V-förmig. Solche Kerben sind bei Werkstoffen mit beeindruckender Zähigkeit hilfreich. 

 

Beim Charpy-Test können Sie mit zwei Arten von Kerben rechnen. Eine davon ist die U-förmige Kerbe, die sich für spröde Materialien eignet, um deren Sprödigkeit festzustellen. Eine V-förmige Kerbe hingegen bietet den Wert für Materialien mit hervorragender Schlagfestigkeit.

 

• Probenposition

 

Die Lage des Materials hat einen erheblichen Einfluss auf Kraftübertragung und Bruch. Wenn Sie beispielsweise Material in horizontaler Richtung planen, kann es sein, dass es horizontal eine geringere Dicke aufweist als vertikal. Bei einigen Metallen kann je nach Herstellungsart auch das Gegenteil der Fall sein. 

 

Beim Izod-Test wird das Material in vertikaler Position gehalten. In horizontaler Richtung wird eine Kraft angewendet, um das Material in Stücke zu brechen. Anschließend wird die Kraft gemessen, bei der das Material in Stücke zerbricht. 

 

Im Gegensatz dazu hat der Charpy-Test eine andere Position. Die Materialposition ist horizontal, während die Kraft vertikal ist, was eine perfekte Kombination aus Richtung und Aufprall ermöglicht. Es übt eine erhebliche Kraft auf das Metall aus und ermöglicht auch schnelle Brüche!

• Schlagpunkt

Es ist sinnlos, an den Ecken Kraft anzuwenden. Die Verwendung einer Kerbe hilft, die Energie zu konzentrieren und die Kraft zu definieren. Daher sollten Sie in der Mitte oder dort, wo Sie Ihre Kraft anwenden möchten, eine Kerbe machen, und zwar genau am gegenüberliegenden Punkt. Schauen wir uns an, wie beide Tests in diesem Fall reagieren. 

 

Der Izod-Schlagversuch erzeugt eine V-förmige Kerbe in der Mitte des Metalls oder eine leichte Vertiefung in der Mitte. Die horizontale Kraft wird auf die obere Spitze ausgeübt, um das Material zu brechen und die Kraft an der Kerbe zu konzentrieren. Denken Sie hier an eines: Kerbe und Kraft werden auf denselben Materialaspekt ausgeübt. 

 

Der Charpy-Schlagbiegeversuch unterscheidet sich deutlich, da sich die Kerbe auf der gegenüberliegenden Seite befindet. Das Material wird auf der nach unten zeigenden Kerbe an der Oberfläche stabilisiert. Auf die gegenüberliegende Oberfläche wirkt eine vertikale Kraft. Sie bricht das Material und hilft, die Härte des Materials zu bestimmen. 

 

• Probenabmessungen

Die Abmessungen des Gegenstands sind ein entscheidender Faktor bei der Bestimmung der Material- und Schlagfestigkeit. Darüber hinaus werden beide Tests bei unterschiedlichen Formen, Richtungen und Aufprallkrafteinwirkungen durchgeführt. Daher können Ihnen die Materialabmessungen bei der Unterscheidung helfen. 

 

Der IZOD-Schlagversuch erfordert je nach verwendetem Material unterschiedliche Abmessungen. Für Kunststoff benötigen Sie beispielsweise 64 x 12,7 x 3,2 mm. Die Abmessung für einen runden Metallstab beträgt dagegen 127 x 11,43 mm. Selbst wenn dasselbe Material verwendet wird, bleiben die Abmessungen unterschiedlich. Beispielsweise benötigen Sie für dasselbe Material 75 x 10 x 10 mm, während der Charpy-Test 55 x 10 x 10 mm erfordert. 

 

Der Charpy-Test unterscheidet sich auch aufgrund der horizontalen Position, der unterschiedlichen Kerbformen und der Kraftanwendung. Sie benötigen für alle Ihre Materialien die richtigen Abmessungen von 55 x 10 x 10 mm. Ob Kunststoff oder Metall, die Abmessungen bleiben während des gesamten Testvorgangs gleich. 

 

• Allgemeine Spezifikationen

Verschiedene Normen definieren den Prüfbereich des Materials. Normalerweise werden die ISO-Normen weltweit für ihre Prüfgenauigkeit anerkannt. In diesem Verfahren können Sie jedoch auch die ASTM-Normen verwenden.

 

Beim IZOD-Test kommen unterschiedliche Normen für Kunststoffe und Metalle zum Einsatz. 

 

• ASTM E23, BS 131 für Metalle
• ASTM D256 und ISO 180 für Kunststoffe

 

Andererseits ist auch beim Charpy-Test mit unterschiedlichen Normen zu rechnen. 

 

• ASTM E23, ISO148 und ASTM A370 für Metalle
• ASTM D6110 und ISO 179 für Kunststoffe

 

Anhand dieser Normen können Sie die mit den einzelnen Methoden geprüften Metalle und Kunststoffe unterscheiden. 

 

• Hammertyp

 

Ein Hammer ist das Schlagmaterial, mit dem Sie die Härte messen müssen. Es gibt zwei Arten von Hämmern: Landwirtschaftshämmer und Kugelbolzenhämmer.

 

Für den IZOD-Test ist ein Landmaschinenhammer die bevorzugte Wahl. Für den Charpy-Test hingegen ist ein Kugelbolzenhammer eine geeignete Option. 

 

Welchen Schlagprüfer sollten Sie verwenden? 

Diese Frage ist nicht so einfach, da Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen müssen.

 

• Materialart und Beständigkeit
• Festigkeit des Materials 
• Größe der Stichprobe
• Möchten Sie einen Test mit grundlegenden Informationen oder detaillierten Daten? 

 

All diese Faktoren können dabei helfen, die beste Option unter beiden Tests auszuwählen. Darüber hinaus variiert der Test je nach Verwendung von Kunststoff oder Metall. Sie können auch die Sprödigkeit des Materials testen, indem Sie ausreichend Kraft anwenden, um das Metall in verschiedene Stücke zu zerbrechen. 

Abschluss

Ob Sie nun den Izod- oder Charpy-Schlagversuch durchführen, bestätigen Sie die Genauigkeit Ihrer Messungen. Beseitigen Sie alle Fehler in Ihrem System, ob menschliche oder instrumentelle Fehler. Wir haben einige Top Schlagmaschinen damit Sie sich auf genaue Ergebnisse bei Aufpralltests verlassen können. 

 

OTS Technik ist einer der Top-Anbieter von Prüfgeräten aller Art. Jahrelange Erfahrung, Popularität und die Einhaltung von ISO-Normen machen sie zur Nummer eins in der Stadt. Ob Sie eine Charpy-Schlagprüfmaschine oder Izod, holen Sie sie sich jetzt alle. Sehen Sie sich die Top-Maschinen sofort an!