多軸向沖擊性能測(cè)*的影響因素
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多軸沖擊試驗(yàn)*以確*材料的低溫脆性溫度,同時(shí)也能比較不同材料的性能。在實(shí)際測(cè)試中,要根據(jù)產(chǎn)品的功能要求選擇對(duì)應(yīng)的材料試驗(yàn)溫度,用高速行駛的落錘沖擊材料樣板,根據(jù)設(shè)備采集的曲線以及材料樣板的斷裂方式來(lái)確*材料在此溫度和速度下的沖擊韌性。
從試驗(yàn)的結(jié)果分析來(lái)看,影響多軸沖擊試驗(yàn)的因素主要有以下幾個(gè):測(cè)試溫度、沖擊速度、錘頭直徑、落錘總重量、錘頭潤(rùn)滑程度、樣板厚度和材料種類(lèi)等。
1)測(cè)試溫度
根據(jù)零件使用的環(huán)境,內(nèi)飾材料一般考察的溫度為常溫23℃和低溫-20℃、-30℃以及-35℃共4個(gè)溫度工況,外飾材料一般考察常溫23℃的工???。測(cè)試溫度越低,材料韌性越差,樣板吸收的能量越低,其表面的斷裂形態(tài)越差。
2)沖擊速度
沖擊速度代表落錘與材料樣板接觸時(shí)的行駛速度。根據(jù)ISO 6603標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)一般韌性材料,常溫下的沖擊速度通常選擇4.4m/s;根據(jù)ASTM D3763標(biāo)準(zhǔn)則選擇6.6m/s,脆性材料*選擇1m/s。值得一提的是,4.4m/s及以下速度*由落錘自由落體實(shí)現(xiàn),也*由機(jī)器控制勻速下降,但6.6m/s或更大的速度只能由機(jī)器控制。沖擊速度的選擇以落錘沖穿樣板后的速度衰減在20%以內(nèi)為*佳。而根據(jù)F=mv,沖擊速度越大,樣板受到?jīng)_擊的瞬間作用力越大,其表面的斷裂形態(tài)越差。
3)錘頭直徑
對(duì)于同種材料樣板的測(cè)試,在沖擊速度和測(cè)試溫度一致時(shí),采用10mm直徑的錘頭時(shí),樣板的斷裂狀態(tài)比采用20mm直徑錘頭時(shí)好。
4)落錘總重量
對(duì)于同種材料樣板的測(cè)試,在沖擊速度和測(cè)試溫度一致時(shí),根據(jù) F=mv ,落錘總重量越大,樣板受到?jīng)_擊的瞬間作用力越大,其表面的斷裂形態(tài)越差。因此在選擇落錘重量時(shí),既要保證選擇的錘頭能將樣板擊穿,也要保證樣件的擊穿狀態(tài)為*佳。若不能沖穿,則需增加落錘總重量。一般,改性PP材料的落錘總重量選擇在11 kg以上;ABS、PC等材料需選擇更大的落錘配重。
5)錘頭潤(rùn)滑程度
錘頭潤(rùn)滑后會(huì)降低錘頭與樣板間的摩擦力,若不潤(rùn)滑錘頭,會(huì)降低樣板在被擊穿過(guò)程中吸收的能量,使曲線圖發(fā)生變化。
6)樣板厚度
同種材料的樣板越厚,擊穿時(shí)間越長(zhǎng),樣板吸收的總能量越高,也會(huì)對(duì)曲線圖產(chǎn)生影響。厚度對(duì)力值和能量非線性漸進(jìn)相關(guān)。
4)材料種類(lèi)
一般,PP材料吸收能量的能力比ABS、PC/ABS、PA6和PA66類(lèi)的材料低。在PP材料中,脆性PP其吸收能量的能力比韌性較好的PP差。
多軸沖擊試驗(yàn)*以確*材料的低溫脆性溫度,同時(shí)也能比較不同材料的性能。在實(shí)際測(cè)試中,要根據(jù)產(chǎn)品的功能要求選擇對(duì)應(yīng)的材料試驗(yàn)溫度,用高速行駛的落錘沖擊材料樣板,根據(jù)設(shè)備采集的曲線以及材料樣板的斷裂方式來(lái)確*材料在此溫度和速度下的沖擊韌性。