ГОСТ 4647 — 2015. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи.

Ударная вязкость полимерных материалов отображает способность сопротивляться резким и быстрым ударным воздействиям, сконцентрированным на небольшом участке. Подобные ударные нагрузки испытывают детали и узлы механизмов, крепежные элементы сборных конструкций, части фюзеляжей, корпусов производственной и бытовой техники, капотов и кузовов машин. ГОСТ 4647-2015 устанавливает правила выполнения испытаний, проведение которых позволяет получить численные показатели устойчивости пластмасс к воздействию одним разрушающим ударом.

Специфика тестирования пластмасс по регламенту ГОСТа 4647-2015

Нормативный документ излагает методику исследования ударной вязкости широкого спектра полимерных материалов, различающихся по структуре, технологии производства, параметрам пластичности. Изложенный в стандарте способ распространяется на жесткие термопласты без армирования и с укрепляющими компонентами, слоистые композиты, препреги с наполнением и упрочнением, термотропные полимеры, реактопласты, ячеистые пластмассы. Динамическое нагружение воссоздает маятниковый испытательный копер в соответствии с методикой Шарпи.

Согласно изложенной исследовательской технологии, сопротивляемость ударам определяется для горизонтально расположенных образцов, края которых находятся на двух опорах. Для имитации ударного воздействия к штанге, вращающейся вокруг оси установки, присоединен С-образный боек. При свободном падении с заданной оператором высоты специфический молот разрушает образец.

Мощность удара регистрирует соединенный с осью вращения датчик. Энергию, затраченную на разрушение пробы, делят на площадь сечения образца, чтобы получить численное значение ударной вязкости с отображением в кДж/м².

Величина ударной вязкости зависит от пластичности испытуемых материалов. Чем выше пластичность, тем больше работы затрачивается на разрушение пластиков. Потому согласно требованиям ГОСТа 4647-2015, образцы из пластичных полимеров изготавливают с концентраторами – надрезами специфической формы, хрупкие материалы тестируют без надрезов.

Для тестирования стойкости пластиков к ударным нагрузкам изготавливают 3 разновидности образцов:

В соответствии с требованиями ГОСТа 4647-2015 для испытаний заготавливается 10 образцов, если в технической документации продукции не указано другое количество. Также в техпаспортах материалов указывается вид и размеры надрезов, для формирования которых существуют специализированные технические средства. Не допускается изготовление концентраторов в образцах режущими абразивными инструментами.

Оборудование и приспособления для тестирования пластмасс по Шарпи

Для исследования сопротивляемости полимерных материалов ударным воздействиям по установленной ГОСТом 4647-2015 методике потребуются следующие испытательные установки и сопутствующие атрибуты:

• Маятниковый копер. Лабораторная машина предназначена для измерения и оценки сопротивляемости материалов ударным нагрузкам. Аппарат регистрирует угол поворота штанги с молотом в момент совершения разрушающего удара. В зависимости от модели результат отображается на табло или на дисплее. Конструкция снабжена ударопрочными ограждениями, гарантирующими безопасность во время исследований. Получение травм от разлетевшихся обломков проб и качающегося маятника исключено. Уровень защиты можно повысить установкой датчика, который блокирует работу прибора при открытых дверцах.
• Станок по формированию концентраторов. Лабораторная установка предназначена для механического нанесения концентраторов на образцы, которые подготавливают к испытаниям по методике Шарпи. Устройство с микронной точностью выбирает в пробах полимерных материалов выемки с геометрическими параметрами, оговоренными в технической документации исследуемых пластмасс. Электронный модуль предоставляет возможность быстро настроить машину на формирование надрезов необходимой для исследований формы, ширины и глубины.
• Измерительно-контрольные инструменты. Проверка геометрических параметров проб проводится с помощью микрометра, параллельность и перпендикулярность сторон контролируется строительным угольником.

Опытные и компетентные менеджеры компании «ГОСТ» готовы помочь в выборе лабораторных машин вкупе со вспомогательными приспособлениями, необходимыми для измерения ударной вязкости полимерных материалов.