塑料点击强度检测

核心检测原理

塑料冲击强度检测基于 “能量守恒” 原理，通过摆锤冲击试样并测量能量损失，核心逻辑分 3 步：

1. 将摆锤提升至规定高度，使其获得固定的初始势能（与摆锤质量、提升高度相关）。

2. 释放摆锤，让摆锤自由下落冲击固定好的试样，试样断裂（或产生形变）时会吸收部分能量，导致摆锤摆动高度降低。

3. 仪器记录摆锤冲击前后的能量差（即试样吸收的冲击能），结合试样的有效尺寸（如缺口处截面积、宽度），计算冲击强度（单位：kJ/m² 或 J/m）。

主流检测方法与适用场景

根据试样是否带缺口及摆锤结构，主流方法分为 2 类，需根据塑料韧性选择：

关键检测步骤（以简支梁冲击试验为例）

检测需严格遵循标准流程（如 GB/T 1043.1），主要步骤分 5 步：

1. 试样制备：

• 按标准裁剪试样，常见尺寸为（80±2）mm×（10±0.5）mm×（4±0.2）mm，如需测试缺口敏感性，需用专用刀具加工 V 型或 U 型缺口（缺口深度、角度符合标准）。

• 试样需无裂纹、气泡、杂质，每组至少 5 个试样，在标准环境（温度 23±2℃、湿度 50±5%）中放置至少 24h。

2. 设备校准：

• 使用冲击试验机，先校准摆锤能量（通过空摆试验验证能量损失是否在允许范围），调整试样支座间距（通常为 60mm），确保冲击中心与试样中心对齐。

3. 试样装夹：

• 将试样放在支座上，若为缺口试样，需确保缺口朝向冲击方向的反侧，且缺口中心线与冲击线重合，避免试样松动或偏移。

4. 冲击与能量记录：

• 提升摆锤至规定能量档位（如 2.75J、5.5J，根据材料预估韧性选择），释放摆锤完成冲击，仪器自动记录试样吸收的冲击能（若试样未断裂，需标注 “未断裂”）。

5. 数据计算与判定：

• 按公式计算冲击强度：无缺口试样按截面积计算（α = W / (b×d)），缺口试样按缺口处截面积或宽度计算（αₙ = W / (bₙ×d) 或 αₖ = W /b），取 5 个试样的平均值作为结果，与产品标准对比判定是否合格。

主要影响因素

检测结果准确性易受 4 类因素干扰，需严格控制：

1. 试样状态：

• 缺口质量：缺口加工不平整（如毛边、缺口深度偏差）会导致应力集中异常，使冲击强度偏小，需用专用缺口制样机加工，确保缺口精度。

• 内部缺陷：试样内部的气泡、杂质会成为断裂起点，降低冲击强度，制备时需避免原料杂质，控制成型工艺。

2. 设备与操作：

• 摆锤能量匹配：摆锤能量过大可能导致试样过度破碎，能量过小则无法使试样断裂，需根据材料预估韧性选择合适能量档位（通常使试样吸收能量为摆锤总能量的 10%-80%）。

• 装夹精度：试样偏移或支座间距错误会改变冲击受力点，导致数据偏差，装夹后需用卡尺复核位置。

3. 环境条件：

• 温度：温度降低会使塑料韧性下降（尤其结晶型塑料），冲击强度显著降低，测试需在标准温度下进行，如需评估低温性能，可在 - 40℃、-20℃等低温环境下测试。

• 湿度：吸湿性塑料（如 PA）吸水后会软化，冲击强度可能升高，测试前需干燥至恒重。