高分子材料在受到外力冲击时的抵抗能力,是不少塑料制品的重要性能指标。悬臂梁冲击试验是把带缺口的试样一端夹持固定成悬臂状态,用一定重量的摆锤冲击试样自由端,通过测量摆锤冲击后剩余的能量来换算试样吸收的冲击功,从而评价材料的韧性。数显悬臂梁冲击试验机把传统表盘读数改为数字显示和自动记录,操作和读数都更直观。本文介绍这类设备在材料抗冲击性能测试中的应用情况。 一、测试对象与试样
悬臂梁冲击试验适合多种硬质塑料、增强塑料以及部分复合材料的韧性评价。试样一般为带缺口的矩形长条,缺口有A型、B型等不同类型,加工缺口要用专门的制样机,保证缺口形状和尺寸一致。缺口加工质量对结果影响较大,如果缺口根部有毛刺或者尺寸超差,测出的冲击值会偏离真实水平。
二、设备准备与选择
试验机应放在坚固的水平基座上,避免振动干扰。开机后检查摆锤是否灵活,数字显示是否回零。摆锤的能量级别要和材料韧性相匹配,材料很脆时,选用过大的摆锤可能区分不出差异;材料韧性高时,摆锤能量过小又会打断不了试样。一般建议试样吸收的能量落在摆锤标称能量的合适区间内,既保证能打断,又保证读数落在合理量程。
三、操作步骤
先根据材料类型确定摆锤的初始角度和放置方式,把试样缺口朝规定方向夹紧在钳口上,缺口位置对准钳口边缘。开始试验前把数字显示清零,释放摆锤使其自由下落冲击试样,摆锤完成一次摆动后读取显示的能量值。打断试样后及时清理钳口上的碎屑,再装下一根试样。同一组试样通常测多根,取统计结果。
四、结果处理与分析
数显试验机会显示单次冲击功,有的还能自动换算冲击强度。判断材料性能时,要结合试样的缺口类型、尺寸和跨距等条件看结果,不同条件下的数值不能直接比较。如果同组试样数据波动较大,应检查试样制备是否一致、夹持是否牢固、缺口是否对准。材料在低温下的冲击性能会下降,需要评价低温韧性时,应在试验前把试样在相应温度下恒温处理,并尽量缩短取出到测试的时间。
五、日常维护
试验机使用后要释放摆锤能量,不要长时间处于锁定的高能量状态。钳口、摆锤刀刃等部位要保持干净,有锈迹或损伤要及时处理。定期检查紧固螺栓有无松动、传感器线路是否完好。把这些日常维护做在前面,试验机才能持续提供可靠的冲击性能数据。