Εισαγωγή
Έχετε αναρωτηθεί ποτέ για την αντοχή του μετάλλου ή του πλαστικού; Ένα σκληρό υλικό έχει μεγαλύτερη δύναμη να αντέξει ένα βαρύ χτύπημα. Είναι μια άλλη ονομασία για την αντοχή στην κρούση. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη του υλικού να διατηρεί το σχήμα του παρά το βαρύ χτύπημα είναι η αντοχή στην κρούση. Διάφορες μέθοδοι αξιολογούν την αντοχή οποιουδήποτε υλικού. Αλλά θα συζητήσουμε εδώ τις δύο κορυφαίες...Izod και Charpy. Ποιο από τα δύο πρέπει να χρησιμοποιήσετε; Μην ανησυχείτε, θα συζητήσουμε και τις δύο και θα οργανώσουμε μια σύγκριση μεταξύ της δοκιμής κρούσης Izod και της δοκιμής Charpy.
Τι είναι το Izod Impact Test;
Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Edwin Gilbert Izod επινόησε ένα πρότυπο για την αντοχή σε κρούση με βάση τους μηχανισμούς εφαρμογής της δύναμης. Μια συσκευή παρόμοια με τη δοκιμή Charpy είναι αξιόπιστη στην εξαγωγή τιμών ενέργειας και ισχύος για τον υπολογισμό της αντοχής σε κρούση.
Η μόνη διαφορά είναι ο τύπος του υλικού, η θέση και η κατεύθυνση των εφαρμογών της δύναμης.
Πώς γίνεται αυτή η εξέταση;
Τοποθετήστε το μέταλλο κάθετα στην επιφάνεια. Η εγκοπή πρέπει να βρίσκεται στην ίδια πλευρά και η δύναμη πρέπει να είναι στο πάνω άκρο του υλικού. Ένα εκκρεμές με βάρος είναι επίσης μια καλή επιλογή. Διαφορετικά, μπορείτε να αναπτύξετε και ένα γεωργικό σφυρί.
Πώς υπολογίζεται η αντοχή σε κρούση;
Οι μετρήσεις της δύναμης στην οποία συμβαίνει η θραύση καθορίζουν τη σκληρότητα του μετάλλου. Υψηλότερη δύναμη σημαίνει υψηλή σκληρότητα και αντίστροφα.
Τι είναι η δοκιμή κρούσης Charpy;
Η δοκιμή κρούσης Charpy είναι μια ευρέως γνωστή δοκιμή που φημίζεται για την ακρίβειά της στη μέτρηση μεταλλικών και πλαστικών υλικών. Οι SB Russell και George Charpy την εισήγαγαν τον 20ό αιώνα για τη μέτρηση της αντοχής του υλικού.
Πώς γίνεται αυτή η εξέταση;
Περιλαμβάνει ένα εκκρεμές με βάρος που πέφτει στο υλικό. Μόλις το εκκρεμές πέσει στο υλικό, δημιουργεί ενέργεια υψηλής κρούσης, μεταφέροντάς την στο υλικό. Ανάλογα με την αντοχή του υλικού στην κρούση, μια τέτοια υψηλή δύναμη μπορεί είτε να παραμορφώσει είτε να διατηρήσει το υλικό στην αρχική του μορφή.
Πώς υπολογίζεται η αντοχή σε κρούση;
Για να συμπεράνετε τις ακριβείς τιμές ενέργειας, πρέπει να μετρήσετε το ύψος. Μπορείτε να το μετρήσετε πριν και μετά την πρόσκρουση του εκκρεμούς στο μέταλλο. Αυτό βοηθά στην εξαγωγή των ακριβών τιμών για την αντοχή του υλικού στην κρούση.
Izod Vs. Charpy: Διαφορές που πρέπει να γνωρίζετε!
Η σύγκριση Izod vs. Charpy μπορεί να είναι μια εξαιρετική σύγκριση, επειδή και οι δύο δοκιμές είναι κορυφαίες, ακριβείς και παρέχουν πολλά οφέλη στους χρήστες όσον αφορά τις τιμές.
Μπορεί επίσης να αναρωτιέστε ποιο από τα δύο θα πρέπει να εξετάσετε. Είναι έτσι; Τότε, δείτε τις ακόλουθες διαφορές μεταξύ των δοκιμών κρούσης Izod και Charpy!
| Χαρακτηριστικά | Δοκιμή κρούσης Charpy | Δοκιμή κρούσης Izod |
| Τύποι υλικών | Όλα τα μέταλλα, πλαστικά και σύνθετα υλικά | Μέταλλα, πλαστικά και σύνθετα υλικά |
| Τύποι εγκοπών | εγκοπή σχήματος U και V | Μόνο εγκοπή σχήματος V |
| Θέση υλικού | Οριζόντια | Κατακόρυφο |
| Χτυπητό σημείο | Μέση του υλικού | Το ανώτερο άκρο του υλικού |
| Υλικό Διαστάσεις | 55 x 10 x 10mm | 64 x 12.7 x 3.2mm για πλαστικό
127 x 11.43mm στρογγυλή ράβδος για μέταλλο |
| Προδιαγραφές | 1. ASTM E23, ISO148, ASTM A370 για μέταλλα
2. ASTM D6110 και ISO 179 για πλαστικά |
1. ASTM E23, BS 131 για μέταλλα
2. ASTM D256 και ISO 180 για πλαστικά |
| Τύπος σφυριού | Σφυρί με σφαιρική ακίδα | Σφυρί γεωργίας |
-
Δοκιμασμένο υλικό
Οι δοκιμές πρόσκρουσης δεν αφορούν πάντα τα μέταλλα. Μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε υλικό, το οποίο μπορεί να είναι είτε στερεό είτε ημιστερεό. Το ακριβές συμπέρασμα των αποτελεσμάτων εξαρτάται από τον τύπο του υλικού που δοκιμάσατε. Για παράδειγμα, το πλαστικό έχει μικρότερη αντοχή σε σύγκριση με τον ανοξείδωτο χάλυβα. Έτσι, όλα εξαρτώνται από το υλικό που δοκιμάζετε. Και οι δύο δοκιμές προσφέρουν υποστήριξη για διάφορα υλικά.
Με τη δοκιμή Izod, μπορείτε να ελέγξετε τα μέταλλα αρκετά αποτελεσματικά. Άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι τα πλαστικά και τα σύνθετα υλικά. Τα αποτελέσματα είναι αρκετά αξιόπιστα για τα συγκεκριμένα μέταλλα ή πλαστικά. Επιπλέον, εάν εξασφαλίσετε την ακρίβεια στη διαδικασία δοκιμής, μπορείτε επίσης να βελτιώσετε τα αποτελέσματα.
Η δοκιμή Charpy μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή σχεδόν όλων των υλικών, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλικών ή πλαστικών. Είναι επίσης κατάλληλη για σύνθετα υλικά, προσφέροντας απόλυτη ευκολία.
-
Τύποι εγκοπών
Κάθε υλικό πρέπει να έχει μια εγκοπή για εστιασμένη μεταφορά ενέργειας και καλύτερη δοκιμή της αντοχής του μετάλλου. Η εγκοπή δεν χρειάζεται να έχει σχήμα V ή U. Ανάλογα με τη σκληρότητα του μετάλλου, μπορεί να είναι και κλειδαρότρυπα.
Στη δοκιμή Izod, η εγκοπή έχει μόνο σχήμα V. Τέτοιες εγκοπές είναι χρήσιμες για υλικά με εντυπωσιακή ανθεκτικότητα.
Στη δοκιμή Charpy, μπορείτε να περιμένετε δύο τύπους εγκοπών. Το ένα είναι η εγκοπή σχήματος U, η οποία είναι κατάλληλη για εύθραυστα υλικά για να γνωρίζουμε την ευθραυστότητά τους. Από την άλλη πλευρά, η εγκοπή σχήματος V προσφέρει την αξία για υλικά με εξαιρετική αντοχή στην κρούση.
-
Θέση δείγματος
Η θέση του υλικού επηρεάζει σημαντικά τη μετάδοση ισχύος και τη θραύση. Για παράδειγμα, εάν σχεδιάζετε υλικό στην οριζόντια κατεύθυνση, μπορεί να έχει μικρότερο οριζόντιο πάχος από το κάθετο. Το αντίθετο μπορεί να συμβεί και για ορισμένα μέταλλα, ανάλογα με τις κατασκευαστικές τους πτυχές.
Στη δοκιμή Izod, το υλικό διατηρείται σε κατακόρυφη θέση. Εφαρμόζεται μια δύναμη στην οριζόντια κατεύθυνση για να σπάσει το υλικό σε κομμάτια και μετράται η δύναμη με την οποία το υλικό διασπάται σε κομμάτια.
Αντίθετα, η δοκιμή Charpy έχει διαφορετική θέση. Η θέση του υλικού είναι οριζόντια, ενώ η δύναμη είναι κατακόρυφη, επιτρέποντας έναν τέλειο συνδυασμό κατεύθυνσης και κρούσης. Ασκεί μια σημαντική δύναμη στο μέταλλο, επιτρέποντας επίσης τα γρήγορα σπασίματα!
-
Χτυπητό σημείο
Η εφαρμογή δύναμης στις γωνίες είναι άχρηστη. Η χρήση μιας εγκοπής βοηθά στη συγκέντρωση της ενέργειας και καθορίζει τη δύναμη. Επομένως, θα πρέπει να δημιουργήσετε μια εγκοπή στη μέση ή όπου θέλετε να εφαρμόσετε τη δύναμή σας ακριβώς στο αντίθετο σημείο. Ας ελέγξουμε πώς αντιδρούν και οι δύο δοκιμές σε αυτή την περίπτωση.
Η δοκιμή πρόσκρουσης Izod δημιουργεί μια εγκοπή σε σχήμα V στη μέση του μετάλλου ή ένα ελαφρύ χαμηλό σημείο στη μέση. Η οριζόντια δύναμη εφαρμόζεται στο άνω άκρο για να σπάσει το υλικό και να συγκεντρωθεί η δύναμη στο σημείο της εγκοπής. Να θυμάστε ένα πράγμα εδώ - εφαρμογή εγκοπής και δύναμης στην ίδια πτυχή του υλικού.
Η δοκιμή κρούσης Charpy είναι αρκετά διαφορετική, επειδή η εγκοπή βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά. Το υλικό σταθεροποιείται στην επιφανειακή εγκοπή με κατεύθυνση προς τα κάτω. Μια κατακόρυφη δύναμη δρα στην αντίθετη επιφάνεια. Σπάει το υλικό και βοηθά στον προσδιορισμό της σκληρότητας του υλικού.
-
Διαστάσεις δείγματος
Οι διαστάσεις του αντικειμένου αποτελούν καθοριστικό παράγοντα για τον καθορισμό του υλικού και της αντοχής σε κρούση. Επιπλέον, και οι δύο δοκιμές εγκαθίστανται σε διαφορετικά σχήματα, κατευθύνσεις και εφαρμογές δύναμης κρούσης. Ως εκ τούτου, οι διαστάσεις του υλικού μπορούν να σας βοηθήσουν στη διαφοροποίησή τους.
Η δοκιμή πρόσκρουσης IZOD απαιτεί διαφορετικές διαστάσεις ανάλογα με το υλικό που χρησιμοποιείτε. Για παράδειγμα, χρειάζεστε 64 x 12,7 x 3,2 mm για πλαστικό. Από την άλλη πλευρά, 127 x 11,43mm είναι η διάσταση για μια στρογγυλή μεταλλική ράβδο. Ακόμη και αν χρησιμοποιείται το ίδιο υλικό, οι διαστάσεις παραμένουν διαφορετικές. Για παράδειγμα, χρειάζεστε 75 x 10 x 10mm για το ίδιο υλικό που η δοκιμή Charpy αναπτύσσει τα 55 x 10 x 10mm.
Η δοκιμή Charpy διαφέρει επίσης λόγω της οριζόντιας θέσης, των διαφορετικών σχημάτων εγκοπής και των εφαρμογών δύναμης. Χρειάζεστε μια κατάλληλη διάσταση 55 x 10 x 10mm για όλα τα υλικά σας. Είτε πρόκειται για πλαστικό είτε για μέταλλο, οι διαστάσεις παραμένουν ίδιες καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας δοκιμής.
-
Κοινές προδιαγραφές
Διαφορετικά πρότυπα καθορίζουν το εύρος δοκιμών του υλικού. Συνήθως, τα πρότυπα ISO είναι παγκοσμίως αναγνωρισμένα για την ακρίβεια των δοκιμών τους. Ωστόσο, σε αυτή τη διαδικασία, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τα πρότυπα ASTM.
Η δοκιμή IZOD χρησιμοποιεί τα διαφορετικά πρότυπα για τα πλαστικά και τα μέταλλα.
- ASTM E23, BS 131 για μέταλλα
- ASTM D256 και ISO 180 για πλαστικά
Από την άλλη πλευρά, αναμείνατε ένα διαφορετικό εύρος προτύπων και για τη δοκιμή Charpy.
- ASTM E23, ISO148 και ASTM A370 για μέταλλα
- ASTM D6110 και ISO 179 για πλαστικά
Με βάση αυτά τα πρότυπα, μπορείτε να διαφοροποιήσετε τα μέταλλα και τα πλαστικά που εξετάζονται με κάθε μέθοδο.
-
Τύπος σφυριού
Ένα σφυρί είναι το υλικό χτυπήματος που πρέπει να χρησιμοποιήσετε για να μετρήσετε την ανθεκτικότητα. Υπάρχουν δύο τύποι σφυριών - σφυριά γεωργίας και σφυριά με σφαιρικές καρφίτσες.
Για τη δοκιμή IZOD προτιμάται ένα σφυρί γεωργίας. Από την άλλη πλευρά, ένα σφυρί με σφαιρικό πείρο είναι κατάλληλη επιλογή για τη δοκιμή Charpy.
Ποιο δοκιμαστή κρούσης πρέπει να χρησιμοποιήσετε;
Η ερώτηση αυτή δεν είναι απλή, διότι πρέπει να λάβετε υπόψη σας τους ακόλουθους παράγοντες.
- Τύπος υλικού και αντοχή
- Αντοχή του υλικού
- Μέγεθος του δείγματος
- Θέλετε ένα τεστ με βασικές πληροφορίες ή λεπτομερή δεδομένα;
Όλοι αυτοί οι παράγοντες μπορούν να σας βοηθήσουν να επιλέξετε την καλύτερη επιλογή μεταξύ των δύο δοκιμών. Επιπλέον, η δοκιμή ποικίλλει ανάλογα με τις χρήσεις πλαστικού ή μετάλλου. Μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε την ευθραυστότητα του υλικού εφαρμόζοντας επαρκή δύναμη που σπάει το μέταλλο σε διάφορα κομμάτια.
Συμπέρασμα
Είτε εφαρμόζετε τη δοκιμή κρούσης Izod είτε τη δοκιμή Charpy, επιβεβαιώστε την ακρίβεια των μετρήσεών σας. Εξαλείψτε όλες τις ατέλειες στο σύστημά σας, είτε πρόκειται για ανθρώπινα λάθη είτε για εργαλειακά. Διαθέτουμε ορισμένα κορυφαία μηχανές κρούσης για να σας κρατάει ήσυχους με ακριβή αποτελέσματα για τις δοκιμές πρόσκρουσης.
Η OTS Technik είναι ένας από τους κορυφαίους προμηθευτές όλων των τύπων εξοπλισμού δοκιμών. Η πολυετής εμπειρία, η δημοτικότητα και η τήρηση των προτύπων ISO τους καθιστούν νούμερο ένα στην πόλη. Είτε χρειάζεστε ένα Μηχανή δοκιμής κρούσης Charpy ή Izod, φέρτε τους όλους τώρα. Ελέγξτε τις κορυφαίες μηχανές αμέσως!