pobieranie: 18 Oznaczanie udarności tworzyw polimerowych
Pobierz dokument pdfPrzeglądaj wersję html pliku:
Instytut In1 ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych
Oznaczanie udarno3 ci tworzyw polimerowych
1. Cel wiczenia. 2. Okre7 lenie podstawowych zagadnie8 .
Udarno9 ci@ w poj6 ciu mechaniki okre2 la si6 odporno2 materiału na p6 kni6 cie przy uderzeniu. Udarno2 okre2 la si6 jako iloraz pracy potrzebnej na złamanie próbki i pola przekroju poprzecznego w miejscu złamania próbki i wyraB a si6 w kJ/m2. Udarno2 jest takB e okre2 lana miarD krucho2 ci materiału. Na krucho2 materiału duB y wpływ majD róB nego rodzaju nieciD gło2 ci w materiale (np. rysy). W badaniu udarno2 ci rysy symulowane sD przez wykonanie odpowiedzniego dla kaB dej metody znormalizowanego naci6 cia zwanego karbem. Udarno9 próbek bez karbu an — praca An zuB yta na dynamiczne złamanie próbki bez karbu odniesiona do 1 cm2 przekroju poprzecznego w miejscu złamania: A an = n b⋅h gdzie: b — szeroko2 próbki, cm h — wysoko2 próbki, cm Udarno9 próbek z karbem ak — praca Ak zuB yta na dynamiczne złamanie próbki z karbem, odniesiona do 1 cm2 pierwotnego przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu: A ak = k b ⋅ hk gdzie: b — szeroko2 próbki, cm hk — wysoko2 próbki w miejscu karbu, cm Udarno9 wzglG dna KZ stosunek udarno2 ci ak do udarno2 ci an, wyraB onej w procentach: a KZ = k ⋅100% an
3. Metody oznaczania udarno7 ci.
3.1. Metoda Dynstat
3.1.1. Zakres stosowania metody. Metod6 naleB y stosowa5 do badania wyrobów i półwyrobów z tworzyw polimerowych, których wymiary uniemoB liwiajD wykonanie oznaczania innD metodD . Wyniki otrzymane tD metodD sD nieporównywalne z wynikami udarno2 ci wykonanych za pomocD młotów Charpy lub Izod. 3.1.2. Opis metody. Oznaczanie polega na dynamicznym złamaniu próbki i odczytaniu na skali aparatu wielko2 ci pracy zuB ytej na jej złamanie.
Oznaczanie udarno2 ci tworzyw polimerowych
A5
C5
5
Celem
!0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢ ) ¥©## ¥ © §¥£ ¡
A5 A5
A5 A5
A5
4
iw czenia jest zapoznanie si6 z metodami oznaczania udarno2 ci tworzyw polimerowych
EF EF EF
A5
1
Instytut Inc ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad 3.1.3. Przyrze d. Do oznaczania udarnod ci tf metodf naleg y stosowah aparat typu Dynstat umog liwiajf cy uzyskanie maksymalnej pracy w trzech zakresach 0,5, 1 i 2 J. Pri dkod ostrza mł w chwili uderzenia ota o próbki powinna wynosih 2,2 ± 0,05 m/s Dł ugod drogi mł zmienia sii w granicach 0°— 90° i wielkod tf dobiera sii tak aby praca ota potrzebna na zł amanie próbki znajdował sii w zakresie 10— 80% zakresu pracy mł a ota. Próbki naleg y przygotowywah zgodnie z normf PN-68/C-89028
3.2. Metoda Charpy.
3.2.1. Zakres stosowania metody. Metodi naleg y stosowah do badania wyrobów i pół wyrobów z tworzyw termoplastycznych, jak i duroplastycznych. 3.2.2. Opis metody W metodzie Charpy stosuje sii odpowiednio przygotowane próbki z tworzyw termoplastycznych, z y wih chemoutwardzalnych oraz z pł laminatowych przygotowanych metodf yt obróbki skrawaniem. Laminaty powinno sii badah zarówno w kierunku równoległ jak i prostopadł ym ym o) do kierunku uł enia warstw wzmocnienia. W metodzie Charpy dopuszcza sii og (a nawet pod kf tem 45 takg e wycinanie beleczek z wioseł przygotowanych do badap na rozcif ganie. ek Przed przystf pieniem do pomiarów naleg y najpierw sprawdzih opory mł bez ł ota amania próbki. Praca tak opadajf cego mł powinna byh równa O. Próbki o znanym przekroju w przewidywanym ota miejscu zł amania umieszcza sii na podporach i ustawia sii wskazówki na maksymalnej wartod ci skali. Próbka z karbem powinna byh uł ona tak aby mł uderzałw powierzchnii przeciwnf do karbu. W og ot o amaniu próbki odczytah energie zaabsorbowana przez ostrog ny sposób naleg y zwolnih wahadł i po zł ł amanf próbki , nasti pnie odnied zmierzonf wartod do przekroju próbki w miejscu pi knii cia. 3.2.3. Przyrze d Do oznaczania udarnod ci tf metodf naleg y stosowah aparat typu Charpy umog liwiajf cy uzyskanie pri dkod ci ostrza mł w chwili uderzenia o próbki 2,9 m/s. Przyrzf d wyposag ony jest w ota skale wyrag onf w kJ zaopatrzonf w zabierak speł cy roli wskazówki. Spadajf cy mł ł niajf ot amie beleczki która pochł ania odpowiednif ilod energii, a wskazówka pokazuje zug ytf praci na zł amanie próbki.
3.3. Metoda Izod.
3.3.1. Zakres stosowania metody. Metodi naleg y stosowah do badania udarnod ci tworzyw polimerowych na aparacie wyposag onym w mł o ot 3.3.2. Opis metody W metodzie Izod zawsze stosuje sii tylko próbki z odpowiednio przygotowanym karbem. Próbki mocuje sii pionowo zawróconf stronf z nacii tym karbem do miejsca natarcia mł Karb w ota. metodzie Izod ma kf t rozwarcia 45o oraz gł bokod 2,5 mm. Przed przystf pieniem do pomiarów naleg y najpierw sprawdzih opory mł bez ł ota amania próbki. Praca tak opadajf cego mł powinna byh równa O. Próbki o znanym przekroju w miejscu zł ota amania umieszcza sii w uchwycie tak aby strona z nacii tym karbem był zwrócona do strony uderzanej przez a mł i ustawia sii wskazówki na maksymalnej wartod ci skali. W ostrog ny sposób naleg y zwolnih ot wahadł i po zł o amaniu próbki odczytah energie zaabsorbowana przez ł amanf próbki , nasti pnie odnied zmierzonf wartod do przekroju próbki w miejscu pi knii cia. Oznaczanie udarnod ci tworzyw polimerowych
XWb QTS`T` !0¢a(!%&%$Y X!T¨¦¤¢H WQ V U S RQP I Ah Ah Ah Ah i Ah Ah Ah g
Ah
Ah
2
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad 3.3.3. Przyrz d Do oznaczania udarno ci t metod nale y stosowa mł typu Izod umo liwiaj cy uzyskanie ot pr dko ci ostrza mł w chwili uderzenia o próbk 3,5 m/s. Przyrz d wyposa ony jest w skale ota wyra on w kJ w zakresie od 1 do 25. Udarno mł Izoda mo na okre la tak e w stopo-funtach na ota cal kwadratowy (jednostki anglosaskie).
4. Przebieg wiczenia.
1. zmierzy wymiary próbek (szeroko i wysoko ) z dokł adno ci do 0,1 mm (w przypadku próbki z karbem z odku karbu) r 2. zamocowa w prawidł sposób próbk w uchwycie, próbk z karbem umocowa w taki sposób owy aby powierzchnia z naci tym karbem znajdował si od strony ostrza mł a ota. 3. ustawi wskazówk skali aparatu w taki sposób aby w chwili zetkni cia ostrza mł z próbk ota wskazówka skali był w styku z mł a otem 4. zamocowa mł w zaczepie pod wł ciwym k tem ot a pł ynnym ruchem (bez szarpni ) zwolni mł ot
5. Opracowanie wyników.
Obliczy warto udarno ci i ich odchylenia standardowe i wyniki zamie ci w tabeli Lp. materiał ak an KZ δa δa 2 kJ/m % 1 2 1. 2. 3. 4. Sporz dzi sprawozdanie które powinno zawiera : dat iw czenia, opis próbek i przeł omów, protokółbada , nazwiska i imiona czł onków zespoł u,
6. Literatura.
1. Hyla I., “Tworzywa Sztuczne — laboratorium”, Skrypt Politechniki l skiej, Gliwice 1990 2. Sikora R., “ wiczenia laboratoryjne: materiał niemetalowe, tworzywa wielkocz steczkowe”, y Skrypt Politechniki Lubelskiej, Lublin 1988 asno ci tworzyw sztucznych”, WNT Warszawa 2000 3. Broniewski T., “Metody bada i ocena wł 4. PN-68/C-89028 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci za pomoc aparatu - typ Dynstat 5. PN-EN ISO 179-1:2004 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci metod Charpy'ego. Cz 1: Nieinstrumentalne badanie udarno ci 6. PN-EN ISO 179-2:2001 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci metod Charpy'ego. Instrumentalne badanie udarno ci 7. PN-EN ISO 180:2004 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci metod Izoda
Oznaczanie udarno ci tworzyw polimerowych
A¨
twvw !0¢(!%&%$ !w¨¦¤¢q t y x v uts r A A A ¨ A
3
18 Oznaczanie udarności tworzyw polimerowych
Instytut In1 ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych
Oznaczanie udarno3 ci tworzyw polimerowych
1. Cel wiczenia. 2. Okre7 lenie podstawowych zagadnie8 .
Udarno9 ci@ w poj6 ciu mechaniki okre2 la si6 odporno2 materiału na p6 kni6 cie przy uderzeniu. Udarno2 okre2 la si6 jako iloraz pracy potrzebnej na złamanie próbki i pola przekroju poprzecznego w miejscu złamania próbki i wyraB a si6 w kJ/m2. Udarno2 jest takB e okre2 lana miarD krucho2 ci materiału. Na krucho2 materiału duB y wpływ majD róB nego rodzaju nieciD gło2 ci w materiale (np. rysy). W badaniu udarno2 ci rysy symulowane sD przez wykonanie odpowiedzniego dla kaB dej metody znormalizowanego naci6 cia zwanego karbem. Udarno9 próbek bez karbu an — praca An zuB yta na dynamiczne złamanie próbki bez karbu odniesiona do 1 cm2 przekroju poprzecznego w miejscu złamania: A an = n b⋅h gdzie: b — szeroko2 próbki, cm h — wysoko2 próbki, cm Udarno9 próbek z karbem ak — praca Ak zuB yta na dynamiczne złamanie próbki z karbem, odniesiona do 1 cm2 pierwotnego przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu: A ak = k b ⋅ hk gdzie: b — szeroko2 próbki, cm hk — wysoko2 próbki w miejscu karbu, cm Udarno9 wzglG dna KZ stosunek udarno2 ci ak do udarno2 ci an, wyraB onej w procentach: a KZ = k ⋅100% an
3. Metody oznaczania udarno7 ci.
3.1. Metoda Dynstat
3.1.1. Zakres stosowania metody. Metod6 naleB y stosowa5 do badania wyrobów i półwyrobów z tworzyw polimerowych, których wymiary uniemoB liwiajD wykonanie oznaczania innD metodD . Wyniki otrzymane tD metodD sD nieporównywalne z wynikami udarno2 ci wykonanych za pomocD młotów Charpy lub Izod. 3.1.2. Opis metody. Oznaczanie polega na dynamicznym złamaniu próbki i odczytaniu na skali aparatu wielko2 ci pracy zuB ytej na jej złamanie.
Oznaczanie udarno2 ci tworzyw polimerowych
A5
C5
5
Celem
!0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢ ) ¥©## ¥ © §¥£ ¡
A5 A5
A5 A5
A5
4
iw czenia jest zapoznanie si6 z metodami oznaczania udarno2 ci tworzyw polimerowych
EF EF EF
A5
1
Instytut Inc ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad 3.1.3. Przyrze d. Do oznaczania udarnod ci tf metodf naleg y stosowah aparat typu Dynstat umog liwiajf cy uzyskanie maksymalnej pracy w trzech zakresach 0,5, 1 i 2 J. Pri dkod ostrza mł w chwili uderzenia ota o próbki powinna wynosih 2,2 ± 0,05 m/s Dł ugod drogi mł zmienia sii w granicach 0°— 90° i wielkod tf dobiera sii tak aby praca ota potrzebna na zł amanie próbki znajdował sii w zakresie 10— 80% zakresu pracy mł a ota. Próbki naleg y przygotowywah zgodnie z normf PN-68/C-89028
3.2. Metoda Charpy.
3.2.1. Zakres stosowania metody. Metodi naleg y stosowah do badania wyrobów i pół wyrobów z tworzyw termoplastycznych, jak i duroplastycznych. 3.2.2. Opis metody W metodzie Charpy stosuje sii odpowiednio przygotowane próbki z tworzyw termoplastycznych, z y wih chemoutwardzalnych oraz z pł laminatowych przygotowanych metodf yt obróbki skrawaniem. Laminaty powinno sii badah zarówno w kierunku równoległ jak i prostopadł ym ym o) do kierunku uł enia warstw wzmocnienia. W metodzie Charpy dopuszcza sii og (a nawet pod kf tem 45 takg e wycinanie beleczek z wioseł przygotowanych do badap na rozcif ganie. ek Przed przystf pieniem do pomiarów naleg y najpierw sprawdzih opory mł bez ł ota amania próbki. Praca tak opadajf cego mł powinna byh równa O. Próbki o znanym przekroju w przewidywanym ota miejscu zł amania umieszcza sii na podporach i ustawia sii wskazówki na maksymalnej wartod ci skali. Próbka z karbem powinna byh uł ona tak aby mł uderzałw powierzchnii przeciwnf do karbu. W og ot o amaniu próbki odczytah energie zaabsorbowana przez ostrog ny sposób naleg y zwolnih wahadł i po zł ł amanf próbki , nasti pnie odnied zmierzonf wartod do przekroju próbki w miejscu pi knii cia. 3.2.3. Przyrze d Do oznaczania udarnod ci tf metodf naleg y stosowah aparat typu Charpy umog liwiajf cy uzyskanie pri dkod ci ostrza mł w chwili uderzenia o próbki 2,9 m/s. Przyrzf d wyposag ony jest w ota skale wyrag onf w kJ zaopatrzonf w zabierak speł cy roli wskazówki. Spadajf cy mł ł niajf ot amie beleczki która pochł ania odpowiednif ilod energii, a wskazówka pokazuje zug ytf praci na zł amanie próbki.
3.3. Metoda Izod.
3.3.1. Zakres stosowania metody. Metodi naleg y stosowah do badania udarnod ci tworzyw polimerowych na aparacie wyposag onym w mł o ot 3.3.2. Opis metody W metodzie Izod zawsze stosuje sii tylko próbki z odpowiednio przygotowanym karbem. Próbki mocuje sii pionowo zawróconf stronf z nacii tym karbem do miejsca natarcia mł Karb w ota. metodzie Izod ma kf t rozwarcia 45o oraz gł bokod 2,5 mm. Przed przystf pieniem do pomiarów naleg y najpierw sprawdzih opory mł bez ł ota amania próbki. Praca tak opadajf cego mł powinna byh równa O. Próbki o znanym przekroju w miejscu zł ota amania umieszcza sii w uchwycie tak aby strona z nacii tym karbem był zwrócona do strony uderzanej przez a mł i ustawia sii wskazówki na maksymalnej wartod ci skali. W ostrog ny sposób naleg y zwolnih ot wahadł i po zł o amaniu próbki odczytah energie zaabsorbowana przez ł amanf próbki , nasti pnie odnied zmierzonf wartod do przekroju próbki w miejscu pi knii cia. Oznaczanie udarnod ci tworzyw polimerowych
XWb QTS`T` !0¢a(!%&%$Y X!T¨¦¤¢H WQ V U S RQP I Ah Ah Ah Ah i Ah Ah Ah g
Ah
Ah
2
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad 3.3.3. Przyrz d Do oznaczania udarno ci t metod nale y stosowa mł typu Izod umo liwiaj cy uzyskanie ot pr dko ci ostrza mł w chwili uderzenia o próbk 3,5 m/s. Przyrz d wyposa ony jest w skale ota wyra on w kJ w zakresie od 1 do 25. Udarno mł Izoda mo na okre la tak e w stopo-funtach na ota cal kwadratowy (jednostki anglosaskie).
4. Przebieg wiczenia.
1. zmierzy wymiary próbek (szeroko i wysoko ) z dokł adno ci do 0,1 mm (w przypadku próbki z karbem z odku karbu) r 2. zamocowa w prawidł sposób próbk w uchwycie, próbk z karbem umocowa w taki sposób owy aby powierzchnia z naci tym karbem znajdował si od strony ostrza mł a ota. 3. ustawi wskazówk skali aparatu w taki sposób aby w chwili zetkni cia ostrza mł z próbk ota wskazówka skali był w styku z mł a otem 4. zamocowa mł w zaczepie pod wł ciwym k tem ot a pł ynnym ruchem (bez szarpni ) zwolni mł ot
5. Opracowanie wyników.
Obliczy warto udarno ci i ich odchylenia standardowe i wyniki zamie ci w tabeli Lp. materiał ak an KZ δa δa 2 kJ/m % 1 2 1. 2. 3. 4. Sporz dzi sprawozdanie które powinno zawiera : dat iw czenia, opis próbek i przeł omów, protokółbada , nazwiska i imiona czł onków zespoł u,
6. Literatura.
1. Hyla I., “Tworzywa Sztuczne — laboratorium”, Skrypt Politechniki l skiej, Gliwice 1990 2. Sikora R., “ wiczenia laboratoryjne: materiał niemetalowe, tworzywa wielkocz steczkowe”, y Skrypt Politechniki Lubelskiej, Lublin 1988 asno ci tworzyw sztucznych”, WNT Warszawa 2000 3. Broniewski T., “Metody bada i ocena wł 4. PN-68/C-89028 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci za pomoc aparatu - typ Dynstat 5. PN-EN ISO 179-1:2004 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci metod Charpy'ego. Cz 1: Nieinstrumentalne badanie udarno ci 6. PN-EN ISO 179-2:2001 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci metod Charpy'ego. Instrumentalne badanie udarno ci 7. PN-EN ISO 180:2004 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarno ci metod Izoda
Oznaczanie udarno ci tworzyw polimerowych
A¨
twvw !0¢(!%&%$ !w¨¦¤¢q t y x v uts r A A A ¨ A
3
