خرید بهترین و مناسب ترین دستگاه تست ضربه پلیمرها

در بسیاری از محصولاتی که در صنعت و یا زندگی روزمره استفاده می شود، خاصیت مقاومت یا استحکام در برابر ضربه مهم و حیاتی می باشد. مثلا در لوله های پلاستیکی مهم است که ضربه های وارده بر آن به راحتی باعث شکست آن ها نشود تا هزینه های جبران ناپذیری در پی نداشته باشد. این مهم در محصولات غیر مهندسی مانند ظروف غذا نیز اهمیت دارد. به همین علت مواد اولیه به کار رفته در تولید و شکل دهی محصولات و یا محصولات تولید شده پلیمری باید مورد تست و آزمون مقاومت به ضربه قرار گیرند و نتایج آن ها با داده های تجربی یا استاندارد های مربوطه مقایسه شود. در ادامه به شرح کامل هریک از انواع تست های ضربه پرداخته و به شما کمک می کنیم مناسب ترین دستگاه تست ضربه محصول خود را پیدا کنید.

خرید و مشخصات دستگاه تست ضربه چارپی و آیزود

خرید و مشخصات دستگاه تست ضربه کششی

خرید و مشخصات دستگاه ضربه سقوط آزاد لوله های پلاستیکی falling weight

خرید و مشخصات دستگاه ضربه سقوط آزاد پروفیل های درب و پنجره falling weight

خرید و مشخصات دستگاه ضربه دارت یا فالینگ دارت فیلم های پلاستیکی 

خرید و مشخصات دستگاه ضربه سقوط آزاد لوله های برقی

خرید و مشخصات دستگاه ضربه سقوط آزاد سفارشی

انواع مختلفی از تست ضربه در صنعت پلیمر وجود دارد که در ادامه به معرفی چند عدد از رایج ترین و معروف ترین آن ها می پردازیم.

تعدادی از مهم ترین تست های ضربه در صنعت پلیمر:

تست ضربه سقوط آزاد:

یکی از مهم ترین انواع تست های استحکام ضربه در پلیمر و پلاستیک ها تست ضربه سقوط آزاد می باشد. که از ساده ترین و ارزان ترین تست های ضربه نیز می باشد. تست ضربه سقوط آزاد همانطور که از نام آن مشخص است، در آن جسمی از ارتفاع مشخصی رها می شود تا سقوط کند. حال این تست ضربه می تواند، به دو شکل انجام شود.

شکل اول به این صورت است که محصول را از ارتفاع مشخص روی سطح مخصوصی رها کرده تا مقاومت آن محصول به ضربه را مشخص کند. به عنوان مثال در بطری های پلی اتیلن ترفتالات PET، تستی وجود دارد که باید بطری را به صورت عمودی یا افقی از ارتفاعی مشخص روی زمین رها کنند و بعد از آن بطری را بررسی کنند.

دقت کنید در این نوع تست ضربه پلیمرها یا محصول پلیمری، ارتفاع سقوط از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا که تعیین کننده انرژی وارد شده به نمونه در لحظه برخورد با سطح می باشد که این انرژِی معادل رابطه mgh می باشد. همچنین سطح یا نوع زمینی که محصول به آن برخورد می کند نیز از اهمت بالایی برخوردار است که باید توسط دستورالعمل آزمون یا استاندارد تعیین گردد. این آزمون معمولا نیاز به دستگاه خاصی ندارد مگر اینکه با توجه به نوع نمونه، مثلا کیسه سیمان، دستگاهی ساخته شود تا محصول را از ارتفاع مشخص رها کند.

شکل دوم آزمون ضربه سقوط آزاد، رها کردن و سقوط وزنه بر روی محصول می باشد (falling weight) . این تست نیز، آزمونی بسیار رایج در صنعت پلیمر می باشد و در محصولات مختلفی مانند لوله های پلاستیکی، پروفیل های PVC-U و ... کاربرد دارد. برای انجام این تست معمولا به دستگاهی نیاز است تا شرایط آزمون را فراهم کند. 

در دستگاه تست ضربه سقوط آزاد چند فاکتور مهم وجود دارد. اول شکل نمونه و نحوه قرار گیری آن در دستگاه و محلی که قرار است ضربه به آن وارد شود. دوم ارتفاع سقوط وزنه. در بعضی محصولات نیاز است ارتفاع سقوط ضربه زن تغییر کند ولی در برخی تنها یک یا دو ارتفاع مشخص وجود دارد و نیازی به تغییر ارتفاع نیست.

در دستگاه ضربه سقوط آزاد شرکت پلیمرما، این مسئله با توجه به نیاز مشتری و استاندارد های مربوطه تعیین شده و ساخته می شود. همچنین در دستگاه ضربه سقوط آزادی که قابلیت تغییر ارتفاع مهم است، این تغییر ارتفاع می تواند به صورت اتوماتیک یا دستی انجام شود که با توجه به سفارش مشتری قابل ساخت می باشد. 

پارامتر مهم بعدی، وزن ضربه زن است که این پارامتر نیز توسط استاندارد ها یا دستورالعمل ها تعیین و ساخته می شود.

در آخر نیز نوع ضربه زن اهمیت بالایی دارد، برخی ضربه زن ها یا استریکر ها به صورت نیم کروی، برخی به شکل دیسکی (صفحه ای) یا به اشکال دیگر می باشند که توسط استانداردها تعیین شده اند و تماما توسط شرکت پلیمرما قابل ساخت هستند.

دقت کنید که استانداردها معمولا درصد پذیرش بیان می کنند، یعنی به عنوان مثال 90 درصد ضربه هایی که به نمونه وارد می شود نباید محصول را دچار شکستگی کند و معمولا تستی است که بر روی محصول انجام می شود.

تست ضربه پاندولی (آیزود، چارپی یا شارپی، ضربه کشش)

نوعی دیگر از تست ضربه پلیمر و پلاستیک ها، ضربه های پاندولی می باشد که خود سه نوع مهم دارد: ضربه چارپی، ضربه آیزود و ضربه کششی.

در تست ضربه پاندولی، یک پاندول که در انتهای آن ضربه زن قرار داده شده است و دارای جرم و انرژی مشخصی است به نمونه برخورد می کند تا انرژی جذب شده توسط نمونه در هنگام ضربه را به ما نمایش دهد. 

- تست ضربه چارپی یا شارپی:

آزمون ضربه چارپی بر روی پلاستیک ها و محصولات پلاستیکی مانند پروفیل PVC-U برای تعیین خواص ضربه صورت می پذیرد. اساس این روش برخورد پاندول مشخص با انرژی و مشخصات تعیین شده بر روی نمونه اماده شده (دارای شکاف یا بدون شکاف) است که به صورت افقی و در نزدیکی دو انتهای آن روی تکیه گاه قرار گرفته است.

دستگاه قادر است تا انرژی جذب شده نمونه در هنگام شکست را ثبت کرده و استحکام مقاوت به ضربه چارپی محاسبه شود. 

این آزمون در مقایسه با استحکام ضربه آیزود، در موادی که شکست برشی بین لایه ها یا اثرات سطحی بر عوامل محیطی را از خود نشان می دهند کاربرد بیشتری دارد. 

حالت اول: ضربه لبه ای (Edge)

حالت دوم: ضربه حالت تخت (Flat)

در آزمون هایی مانند آزمون ضربه چارپی بر روی پروفیل های پی وی سی که آزمون بر روی آزمونه های شکاف دار یا ناچ دار انجام می پذیرد، باید نوع شکاف نیز مشخص شود. به طور کلی سه نوع شکاف زیر در آزمون چارپی انجام می شود.

- تست ضربه آیزود:

بسته به استاندارد ویژگی محصول، شکل آزمونه می تواند متفاوت باشد، اما می توان به روش های اکستروژن، قالب گیری فشاری یا تزریق آزمونه را تهیه کرد. همچنین برای تهیه آزمونه از ورق های پلیمری، می توان آن ها را مستقیما از ورق برش داد و شکاف نوع A در آن ها توصیه می گردد. 

آزمونه‌ها بايد داراي سطوح موازي عمود بر يكديگر و بدون پيچ و تاب باشند. سطوح و لبه‌ها بايد عاري از خراش و حفره و فرورفتگي زايد باشد. تطبيق آزمونه‌ها با شرايط فوق را مي‌توان با مشاهده دقيق و با استفاده از خط‎ كش، گونيا و صفحات مسطح و از طريق اندازه‌گيري ابعاد توسط ميكرومتر (كوليس) بازرسي كرد. آزمونه‌هايي كه فاقد يك يا بيش از يكي از شرايط مورد نياز در اندازه‌گيري يا مشاهده چشمي باشند، بايد مردود شناخته شده و يا قبل از شروع آزمون با اندازه‌ و شكل مناسب مجدداً ماشين‌كاري شوند.

ابعاد آزمونه و روش های تست ضربه آیزود مطابق جدول زیر توصیه می گردد:

البته در استاندارد ASTM D256 ابعاد ترجیحی آزمونه به شرح زیر است:

طول: 64 میلیمتر،  پهنا:12/7 و ضخامت 3 الی 12/7 میلیمتر

شکاف های A  و B نیز در شکل زیر نمایش داده شده اند:

در صورتی که استاندارد ویژگی محصول، تعداد آزمونه را مشخص نکرده باشد، از 10 عدد آزمونه استفاده کنید. 

پس از تهیه آزمونه ها، ضخامت و پهنای هر آزمونه را در وسط آن با دقت 0/02 میلیمتر اندازه گیری کنید. 

مطمئن شوید که دستگاه ضربه، توانایی انجام آزمون با سرعت مشخص را داشته و انرژی جذب شده (W) بین 10 الی 80 درصد از انرژی ضربه پاندول دستگاه می باشد. 

آزمونه را در محل گیره محکم ببندید. 

پاندول را ارتفاع مشخص شده در دستگاه بالا برده و در محل خود ثابت کنید. چکش یا پاندول را رها کنید تا به محل مورد نظر در آزمونه برخورد نماید. مقدار انرژی جذب شده توسط آزمونه در دستگاه ثبت می شود. 

مقاومت ضربه آیزود از تقسیم انرژی ثبت شده بر سطح موثر آزمونه به دست می آید.

سطح موثر حاصل ضرب ضخامت در پهنای آزمونه در حالت بدون شکاف و یا پهنای باقیمانده پشت شکاف در حالت آزمونه شکاف دار می باشد. 

تفاوت آیزود و چارپی:

در روش آیزود و شارپی (چارپی)، یک پاندول ضربه زن با جرم مشخص و طول استاندارد، در محل اولیه در دستگاه نصب شده است تا از ارتفاعی مطابق استاندارد رها شود. 

تفاوت اصلی در تست آیزود و چارپی (شارپی) در این است که در روش آیزود، نمونه همیشه به صورت عمودی قرار می گیرد و ناچ یا شکاف ایجاد شده همیشه رو به ضربه زن قرار می گیرد و نقطه ضربه در نوک بالایی نمونه می باشد. 

در روش چارپی (شارپی) اما، شکاف از ضربه زن دور است، نمونه به طور افقی مابین دو تکیه گاه قرار می گیرد و شکاف در وسط نمونه ایجاد شده و ضربه به سمتی برخورد می کند که شکاف ایجاد نشده است. در نمونه هایی که دارای دو شکاف هستند نیز ضربه به محل مابین دو شکاف برخورد می کند. 

در دستگاه ضربه پاندولی شرکت پلیمرما، هردو تست ضربه آیزود و چارپی (شارپی) را می توان انجام داد، بدین صورت که نگهدارنده و ضربه زن پاندولی دستگاه برای هریک از این تست ها به راحتی و تنها با یک آچار آلن قابل تعویض هستند. در نتیجه کاربر میتواند بسته به روش مورد نیاز، ضربه زن و تکیه گاه را تعویض نموده و به راحتی آزمون بعدی را انجام دهد. 

دستگاه تست ضربه آیزود و چارپی هم بر روی مواد اولیه و هم محصول انجام می شود. مواد اولیه را می توان به وسیله قالب گیری تزریقی یا قالب گیری فشاری به شکل آزمونه دراورد و از آن در تست ضربه استفاده کرد. 

- تست ضربه کششی:

تست مقاومت ضربه کششی یا Tensile Impact یا تنسایل ایمپکت مقدار انرژی جذب شده نمونه (دارای شکاف و یا بدون شکاف) در هنگام وارد شدن ضربه ای تحت شرایط زیر است که هم باعث کشیده شدن و هم ایجاد ضربه بر نمونه می شود و معمولا با واحد KJ/m² بیان می شود.

تفاوت تست ضربه کششی با آزمون استحکام کششی پلیمرها در این است که، در آزمون کشش، کشیده شدن نمونه با سرعت آهسته تری انجام می گیرد و زنجیره های پلیمر و پلاستیک اندکی زمان برای ریلکس کردن خواهند داشت، اما در تست یا آزمون ضربه کششی با توجه به سرعت بالای ضربه پاندول، کشش به سرعت و به صورت ناگهانی انجام می پذیرد.

بسته به نوع کالا و محصول مورد آزمون و استاندارد ویژگی، 5 نوع آزمونه با ابعاد داده شده در جدول به شکل های زیر می تواند استفاده شود. برای مثال در پروفیل های درب و پنجره و لوله های ناودانی پی وی سی PVC از آزمونه نوع 5 جهت انجام تست ضربه کششی استفاده می شود. 

آزمونه ها به صورت افقی در محل مخصوص قرار می گیرد، از یک طرف در گیره ثابت کاملا محکم می شود و از طرف دیگر در یک لقمه آزاد محکم می شود. 

پاندول  دستگاه تست ضربه کششی رها شده و به لقمه آزاد برخورد می کند، هم نمونه را در راستای محور خود می کشد (کشش) و هم به لقمه و در نتیجه نمونه ضربه وارد می کند (ضربه)

دستگاه انرژی جذب شده نمونه شکسته شده یا شکسته نشده را ثبت می کند. 

از تقسیم انرژِی ثبت شده بر سطح موثر آزمونه یعنی ضخامت ضربدر عرض میانی (در آزمونه شکل 5 تقریبا 5 میلیمتر) نمونه استحکام ضربه کششی محاسبه می گردد.

دقت کنید انرژی ثبت شده در دستگاه باید در بازه 20 الی 80 درصدی ظرفیت پاندول باشد . در غیر این صورت باید از پاندول دیگری استفاده کنید. 

دستگاه تست ضربه سقوط دارت یا فالینگ دارت falling dart:

آزمون مقاومت به ضربه دارت(زوبین) یا falling dart انرژی لازم برای شکست فیلم پلاستیکی تحت ضربه یک دارت یا زوبین را نشان می دهد. این انرژی توسط جرم وزنه هایی که از ارتفاع مشخص بر روی فیلم رها شده و حداقل 50 درصد شکست را در آن ایجاد میکنند محاسبه می گردد. تست ضربه دارت از مهمترین تست ها در فیلم ها و ورق های پلاستیکی می باشد که برای بسیاری از تولید کنندگان این محصولات از اهمین خاصی برخوردار است. 

تست ضربه توسط سقوط آزاد زوبین یا دارت falling dart مطابق استاندارد های ASTM D1709 و ISO 7765-1 به دو روش انجام می پذیرد، روش A و روش B

• در روش A قطر زوبین (وزنه) دارت که به حالت نیمه کروی می باشد 38/1 میلیمتر است و ارتفاع سقوط 660 میلیمتر می باشد. این روش تست ضربه سقوط دارت برای فیلم هایی که شکست آن ها حدودا بین 50 گرم تا 6 کیلوگرم وزنه نیاز دارد استفاده می شود.
• در روش B از یک زوبین یا دارت به قطر 50/8 میلیمتر استفاده می شود و ارتفاع آزمون 1/52 متر می باشد و برای فیلم هایی که برای شکست به وزنه ای از 300 گرم الی 6 کیلوگرم نیاز است استفاده می شود.

برای مشاهده روش کامل انجام آزمون فالینگ دارت فیلم های پلاستیکی کلیک کنید. 

تست ضربه لوله برقی (محافظ هادی):

دوازده نمونه از لوله محافظ (لوله برقی) هرکدام به طول 200 میلیمتر باید تست شود. لوله ها باید بدون اتصال تست شوند. نمونه ها متناسب با طبقه با طبقه بندی اظهار شده، به مدت 2 ساعت درون محفظه سرما با دمای تعیین شده در جدول استاندارد قرار داده شود. سپس نمونه ها از محفظه سرما خارج شده و روی سطح تخت فولادی دستگاه تست ضربه لوله برقی قرار می گیرند. 

چکش باید یک مرتبه روی هر نمونه سقوط کند. مدت زمان بین خارج کردن نمونه از محفظه سرما و تکمیل آزمون ضربه نباید بیشتر از 10 ثانیه باشد. جرم چکش و ارتفاع سقوط در تست ضربه لوله محافظ هادی (لوله برقی) در جدول استاندارد مشخص شده است. 

این آزمون باید روی شعیف ترین قسمت لوله محافظ یا اتصالات انجام شود. ضربه نباید در فاصله کمتر از 5 میلیمتر نسبت به دو سر اتصال اعمال شود. نمونه های لوله محافظ باید در وسط طول خود مورد آزمون قرار گیرند.

پس از آزمون ضربه لوله محافظ (لوله برقی)، هنگامی که نمونه ها به دمای 20 درجه رسیدند، و در حالی که نمونه در وضعیت قائم قرار دارد، باید عبور شاخص مناسب تعیین شده در استاندارد مرتبط، در اثر وزن شاخص و بدون هیچگونه سرعت اولیه از درون محافظ امکان پذیر باشد. هیچ نشانه ای مبنی بر از هم پاشیدگی نمونه و نیز هیچ ترک قابل مشاهده با دید عادی یا اصلاح شده بدون بزرگ نمایی نباید وجود داشته باشد. 

حداقل 9 نمونه از 12 نمونه مورد تست ضربه لوله برقی باید پذیرفته شود. 

دستگاه تست ضربه سفارشی:

با توجه به رنج وسیعی از تست های ضربه ای که در صنعت وجود دارد و نیز توانایی بالای شرکت پلیمر ما در ساخت تجهیزات آزمایشگاهی صنعت پلیمر، شما مشتریان عزیز می توانید دستگاه تست ضربه محصول مورد نظر خود را در تماس با کارشناسان شرکت پلیمر ما مطرح نمایید تا دستگاه ضربه مناسب شما برایتان با بهترین کیفیت و مطابق استانداردهای بین المللی ساخته شود. 

برای مشاهده سایر تجهیزات آزمایشگاهی صنعت پلیمر به فروشگاه مراجعه و یا با ما تماس بگیرید.