Начиная с 1950-х годов, производство пластиков становится одной из ведущих отраслей промышленности, которая охватывает все стороны нашей жизни, предлагая улучшенные упаковки, новые текстильные материалы, позволяя производить новые изделия и передовые технологии. Отчасти благодаря уникальной способности отвечать специальным функцинальным потребностям пластик является самым широко используемым материалом в мире. Многофункциональность позволяет пластику и его композитам входить в состав различных изделий: от частей автомобиля до частей куклы, от пластиковых бутылок до холодильников, в которых они хранятся.
Возросший спрос повлек за собой более строгие требования к механическим и химическим свойствам пластиковых материалов. Из-за некоторых новых методов использования этих материалов необходимо знать, как они себя поведут в условиях динамической нагрузки, например, при испытании на удар. Динамические повреждения материалов отличаются от тех повреждений, которые возникают при испытаниях при более низкой постоянной скорости. Это утверждение особенно касается пластиков, в которых множество параметров может повлиять на материал. Способ использования полимеров для создания специфичного материала лежит в самом материале; зависит от насыщенности или ненасыщенности полимеров; цветных примесей; а также процессы их формирования оказывают влияние на прочность и стойкость не только конечного материала, но и конечного изделия. Проведение испытаний по стандарту ASTM D3763 позволяет инженеру по материалам и инженеру по дизайну определять такие характеристики материалов, как прочность, эластичность, ударная вязкость и способность к поглощению энергии.
Для данного испытания мы использовали стенд для ударных испытаний CEAST 9350
с широким диапазоном энергий по желанию, оснащенный ударным наконечником с усилием 15,6 кН, 1/2-дюймовой втулкой для полусферического наконечника, системой DAS 16000 и программным обеспечением для регистрации видимых повреждений, а также пневматическим зажимным приспособлением, разработанным в соответствии со стандартом ASTM D3763. Скорость удара достигла 4 м/с. Интервал времени сбора данных составил 30 миллисекунд. Стандарт ASTM D3763 устанавливает, что образец должен располагаться в центре и быть зажат между поверхностями зажимного приспособления так, чтобы на него действовала равномерная сила зажатия, препятствующая соскальзыванию образца во время испытания. Доступная энергия удара для испытания должна удовлетворять условию, что снижение скорости составляет не более 20% от начала испытания до пиковой (максимальной) нагрузки. Было установлено, что когда доступная энергия удара по крайней мере в три раза больше энергии при пиковой нагрузке, снижение скорости происходит менее, чем на 20%.
Эти испытания следует проводить при стандартных лабораторных условиях градуса по Цельсию и относительной влажности 50%. Изменяя условия проведения испытания, температуру, или способ проведения при данной скорости удара, для большинства пластиков можно установить температуру, при которой материал переходит из эластичного состояния к хрупкому разрушению.
Это испытание также хорошо подходит для определения рабочих характеристик пластиков при ударных воздействиях. Поставщики пластиков и их клиенты могут использовать результаты испытания для проверки качества изделия. Использование климатической камеры позволяет обеим сторонам понять, как материал может вести себя при понижении или повышении температуры.
Видео: ASTM D3763