沖擊試驗機
沖擊試驗機是一種測試材料抗沖擊強度的設備，有擺錘沖擊試驗機、落球沖擊試驗機（或者落錘沖擊試驗機）兩種，擺錘沖擊試驗機又分簡支梁沖擊試驗機（Charpy法）和懸臂梁沖擊試驗機（Izod法）。用于測定塑料、纖維增強復合材料、增強尼龍、玻璃鋼、陶瓷、鑄石、塑料電器、絕緣材料等非金屬材料的沖擊韌性。
沖擊試驗機
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沖擊試驗機是一種測試材料抗沖擊強度的設備，有擺錘沖擊試驗機、落球沖擊試驗機（或者落錘沖擊試驗機）兩種，擺錘沖擊試驗機又分簡支梁沖擊試驗機（Charpy法）和懸臂梁沖擊試驗機（Izod法）。用于測定塑料、纖維增強復合材料、增強尼龍、玻璃鋼、陶瓷、鑄石、塑料電器、絕緣材料等非金屬材料的沖擊韌性。
隨著行業(yè)的發(fā)展，擺錘沖擊試驗機市場使用需求不斷變化，常見的有：簡支梁沖擊試驗機、懸臂梁沖擊試驗機、懸簡組合式沖擊試驗機等三種形式。擺錘式沖擊試驗機是化工行業(yè)、科研單位、大專院校、質量檢測等部門理想的試驗設備。
目前，國內測試工程塑料抗沖擊強度使用較多的是簡支梁法（Charpy法），而國外則大多使用懸臂梁法（Izod法）。選用抗沖擊強度數(shù)據(jù)時，應注意所采用的試驗方法。簡支梁沖擊試驗所用的試樣分為無缺口和有缺口兩種。
WKT-J5001型簡支梁沖擊試驗機
抗沖擊強度可直接反映、評價或判斷一種材料（或者產品）的抵抗沖擊能力（脆性、韌性程度），業(yè)界比較流行用三種方法：簡支梁沖擊（Charpy沖擊）、懸臂梁沖擊（Izod沖擊）和落球（或者落錘）沖擊。前兩種方法（簡支梁和懸臂梁）主要用來判斷材質本身在沖擊性能方面的好差，這兩者沒有實質的聯(lián)系，區(qū)別在于懸臂梁的沖擊能量大一點，用簡支梁沖不斷的材料一般會選用懸臂梁沖擊；落球或落錘沖擊反映的是產品本身的抗沖性能（一個產品的抗沖能力由材質、厚度、結構等多種因素決定）。
簡支梁、懸臂梁、落錘三種沖擊由于所選用的試驗條件的不同（如試樣規(guī)格、跨距形式、沖擊方式、沖擊速度、缺口類型等），又引發(fā)出多種試驗項目，如：低溫沖擊、高溫沖擊、無缺口沖擊、缺口沖擊、貫層沖擊等等。
WKT-X8001型懸臂梁沖擊試驗機
測試工程塑料抗沖擊強度試驗的方法較多，主要有擺錘沖擊試驗法、落錘沖擊試驗法。擺錘沖擊試驗又分簡支梁法（Charpy法）和懸臂梁法（Izod法）。國內測試工程塑料抗沖擊強度使用較多的是簡支梁法，而國外則大多使用懸臂梁法。選用抗沖擊強度數(shù)據(jù)時，應注意所采用的試驗方法。簡支梁沖擊試驗所用的試樣分為無缺口和有缺口兩種。
（1）無缺口試樣簡支梁抗沖擊強度：其抗沖擊強度是指無缺口試樣在沖擊載荷作用下，破壞時所吸收的沖擊能量與試樣的原始橫截面積之比，單位為kJ/m2。
（2）缺口試樣簡支梁抗沖擊強度：其抗沖擊強度是指缺口試樣在沖擊載荷作用下，破壞時所吸收的沖擊能量與試樣缺口處的原始橫截面積之比，單位為kJ/m2。懸臂梁沖擊試驗所用的試樣開有缺口，以試樣破斷時單位寬度所消耗的能量來衡量，單位是J/m。如下表1，列出了一些工程塑料的懸臂梁缺口抗沖擊強度。
表1一些工程塑料的懸臂梁缺口抗沖擊強度
| 名稱 | 懸臂梁缺口抗沖擊強度（J/m2） | 名稱 | 懸臂梁缺口抗沖擊強度（J/m2） |
| PA6 | 56 | PA1010 | 40-50 |
| PA66 | 40 | ABS | 105-215 |
| PA11 | 39 | 聚碳酸酯 | 660-880 |
| PA12 | 50 | 聚甲醛 | 60-80 |
| PA610 | 56 | 聚四氟乙烯 | 150-180 |
簡支梁沖擊與懸臂梁沖擊示意圖
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簡支梁沖擊強度與懸臂梁沖擊強度表示的是材料單位面積內吸收的能量，吸收的越多，就表示材料抗沖能力越好。如右圖所示，是兩種沖擊的示意圖。
在這兩種實驗中，抗沖擊強度可用以下式子表示：
，其中a表示簡支梁或梁或懸臂梁抗沖擊強度，單位：kJ/m2（千焦每平方米）；A表示試樣吸收的沖擊量，單位J；b代表試樣寬度，單位mm；d代表試樣厚度，單位mm，如果是缺口沖擊，厚度減去缺口后剩余厚度。
從計算公式可以知道，試驗時所選擇試樣的規(guī)格（厚度、寬度、有無缺口等）對試驗結果會有影響；更進一步探討的話，試驗時的溫度、選擇的沖擊能量、沖擊速度、跨距等等都會影響試驗結果；理論上來說，所用試樣的寬度、厚度越大，所吸收的沖擊能量A（單位：J）越大，但是相應的b×d（沖擊面積）也大（沖擊面積與沖擊能量的關系比較復雜，影響因素較多，不是成線性正比的關系），這樣得出的沖擊強度在不同厚度之間雖然有偏差，但不會很大，而且不一定是厚度厚的試樣沖擊強度就高（沖擊強度只是反映材質本身，判斷材料某一個厚度的抗沖能力，可以比較其所吸收的沖擊能量A的大?。?/p>
WKT-XJ8001型觸摸屏懸簡組合式沖擊試驗機
同時，對于剛性材料來說，在某一程度的厚度及支撐跨距下，存在結構彈性，對沖擊試驗結果影響比較大，因此國標也作出規(guī)定：厚度小于3mm的試樣一般不做簡支梁或懸臂梁沖擊試驗，厚度上限一般不超過10mm；試驗推薦采用4mm的厚度。對試驗的沖擊速度、跨距、厚度等也沒有很明確的規(guī)定，只是提供方案推薦。
綜上，比較材料（簡支梁和懸臂梁）的抗沖性能，只有在相同時間段、相同試樣厚度，選擇相同的試驗條件（跨距、沖擊速度、同樣的缺口類型等）下，才能進行。而且由于材料抵抗沖擊能量的影響因素很復雜，簡支梁或懸臂梁反映的抗沖能力只是一個片面，所以簡支梁或懸臂梁多作為輔助參考，判斷材料抗沖性能一般需要結合多種檢測項目（斷裂伸長率、彈性模量、沖擊強度等等）綜合判定。如：某些芯層發(fā)泡的材料，做簡支梁或懸臂梁沖擊，數(shù)據(jù)極低，但做落球沖擊時數(shù)據(jù)并不比相類的材料的差。
落球沖擊和落錘沖擊反映的是產品本身的抗沖性能（一個產品的抗沖能力由材質、厚度、形狀結構等多種因素決定）。將樣品放在一定形狀的一定尺寸的支撐跨距上，用一特定形狀和重量的球（或錘），從一定的高度自由落下對樣品進行沖擊，通過改變球（或錘）的重量或落下高度，和一定數(shù)量的樣品，多次試驗，從而定性判斷或定量得出樣品被破壞所需的能量。
國標規(guī)定一般推薦樣品支撐跨度選擇直徑75mm的圓形跨距；一些行標、地標等也有根據(jù)產品的實際使用情況選擇一些其他要求的跨距，如50×500mm的方形支撐跨距等。一般來說跨距也小，相同球重和高度下受到的沖擊力越大，樣品也越容易被破壞。落球（錘）沖擊強度一般采用在某一試驗條件下，材料是否被破壞，或破壞的數(shù)量來定性判斷；也可以采用樣品被破壞時的落球（錘）的重力勢能來定量判斷。試驗及計算方法可參照標準進行。
落球和落錘的區(qū)別在于球和錘的形狀，球截面是圓形的，錘截面是圓頭方形的。落球（錘）沖擊強度同樣受到所選擇的支撐跨距、樣品厚度、樣品形狀的影響。在相同的跨距、相同的材質下，通常厚度厚的樣品落球（錘）沖擊強度高；相同的跨距、相同的材質、相同厚度下，通常落球（錘）沖擊點是平面結構的樣品比異型結構的樣品較易被破壞（與受力時力的分解有關，由于力的分解，異形樣品受力截面上所受的力小了）。
形狀相同的同種材料，樣條無缺口試樣的沖擊強度比缺口試樣大。采用帶缺口試樣的目的是使缺口處試樣的截面積大為減小，受沖擊時，試樣斷裂一定發(fā)生在這一薄弱處，所有的沖擊能量都能在這局部的地方被吸收，稱為應力集中，從而提高試驗的準確性。
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