如何选用摆锤冲击试验系统

从产品开发和质量控制的角度而言，抗冲击性能是最重要的属性之一，同时也是材料生产商经济高效的评估方法之一。由于零部件在临界断裂应力以下会发生故障，因此有必要准确地测定冲击损伤的扩展特性。在 CEAST 的经验基础之上，Instron® 目前拥有 50 多年的摆锤冲击试验系统设计经验。

您需要测试什么？
CEAST 9000 系列设计用于按照相关标准对从条状材料/哑铃到管材等各种样品进行简支梁、悬臂梁、拉伸冲击和 Dynstat 冲击试验。

您的样品预期的冲击强 度是多少？
测定试样在特定条件下（例如试样尺寸、缺口形状和摆锤冲击能量）发生断裂所必须的能量值至关重要。

试样缺口
精确铣缺口对冲击试验来说是非常关键的步骤，Instron® 能很好地满足您的需求。

哪一款更适合您？
我们的摆锤冲击试验机有手动、气动释放和电动归位选项，便于您选择更符合您需求的产品。

在不同的温度条件下 进行试验？
选用摆锤冲击试验机时，在不同的温度条件下进行全面的冲击特性鉴定对于材料应用来说非常重要。

您需要什么结果？
从冲击结果的质量控制到自动计算结果、可视化曲线表示，摆锤冲击试验机可配备仪器化系统来满足您的需求。

试验类型

简支梁冲击试验

此三点式弯曲试验需要标准的缺口样条或无缺口样条，试验时对样条较宽或较窄的表面用力，记录下试样断裂所需施加的能量，然后计算出相应的冲击强度。遵循的试验标准中明确规定了试样和配件的尺寸、冲击速度以及摆锤尺寸，这些测试标准包括 ISO 179、ASTM D6110、DIN 53453、DIN 53753 和 BS 7413。
金属制品可依据 DIN 50115 以及 ASTM E23。摆锤能量范围为 0.5 到 50 J (0.37 到 36.9 ft-lbs)。简支梁夹具可安装对中装置以便沿边缘方向或水平方向定位缺口、无缺口、双缺口试样。

悬臂梁冲击试验

在悬臂梁试验中，试样一端用夹具固定，另一端悬臂位置受到冲击。此试验方法比简支梁试验能产生更高的应力。记录下试样断裂所需施加的能量，然后计算出相应的冲击强度。最常见的试验标准中对试样的尺寸、摆锤的几何形状以及冲击速度作了明确的规定，例如 ISO 180、ASTM D256 以及 ASTM D4812。
为了更准确地调整并控制悬臂梁夹具的夹持力，您可以使用扭矩扳手，或安装一个带脚踏板的气动夹具系统，这对于控制夹持力来说是至关重要的。

拉伸冲击试验

拉伸冲击试验适用于较薄或在断裂前表现出较高延展性的材料。ISO 8256 方法 A、 ISO 8256 方法 B 和 ASTM D1822 等试验标准中明确给出了摆锤几何形状、冲击能量、试样形状以及尺寸。试样既可以固定在平稳的铁砧上 (ISO 8256 方法 A)，也可以直接与摆锤相连 (ISO 8256 方法 B 和 ASTM D1822）。摆锤能量范围为 0.5 到 50 J (0.37
到 36.9 ft-lbs)，具体取决于试验的类型。拉伸冲击夹具可以安装在横梁上，并通过配备额外选件以确保试样的对中。

管材冲击试验

此试验适合在研发管道材料或者测试管段及管道的冲击强度时使用，以获得在使用条件下有关断裂行为的信息。根据 ISO 7628 和 ISO 9854，您可在摆锤冲击试验机中利用类似于简支梁试验的三点弯曲配置对整段或小段管材进行试验。
按照 ISO 标准的规定，试样的最大直径为 25 mm (0.98 in )，摆锤能量为 7.5 到 15 J (5.6 到 11.1 ft-lbs) 或 50 J (36.9 ft-lbs)。

冲击试验的一切都与能量息息相关

试样wan全断裂需要多大的能量？
试样需要多大的能量才开始呈现出破坏形式？
试样在冲击期间吸收了多大的能量？
CEAST 9000 摆锤冲击试验机最高可提供 50 J 的冲击能量，井配有一系列选件，包括基本的手动试验机到内置摆锤气动释放装置和摆锤电动归位功能的半自动系统。

试样缺口制备

样品的制备过程是材料准确表征的关键环节。正确的样品制备和缺口制备过程将影响到最终的试验结果，并为最终的产品性能提供可靠的数据。
此过程需通过下述多种样品制备技术得以实现，使其适用于绝大多数的材料试验和失效分析。
为什么需要试样缺口制备？
• 试样的缺口可以极大地降低由于试样变形造成的能量损失；
• 试样的缺口可以产生应力集中区域，从而促进脆性而非韧性破坏的发生
为什么准确的试验缺口制备至关重要？
缺口的特性受以下因素影响：
• 任何缺口的弧度及深度的微小变化都将影响到冲击强度结果
• 切割速度、切刀的锋利程度、切割深度以及缺口制样机的品质也会产生影响
切刀类型
缺口制样机适用可替换的刀具，可满足以下标准：
ISO 179 ASTM D256
ISO 180 ASTM D6110
ISO 8256 DIN 53435
BS 2782-359 DIN 53453

CEAST AN50 - 全自动缺口机

CEAST AN50 是专为需要进行大量冲击试验的实验室设计的。通过预设的制样条件，一次切割周期可同时切割高达 50 个样品。可选配的切刀冷却装置，双缺口载样器，以及可调节的切割速度，既节省了时间，也确保了缺口制备的准确性。

特点

电动切刀运动速度的程序控制范围是 1 - 21 m/min
对一次切割深度程序控制的范围是 0.01 - 0.25 mm

· 可以同时切割 50 个试样
· 可选配切边装置，用于将标准哑铃形样条切割成矩形样条
· 可选切刀的冷却装置
· 可选简支梁、拉伸冲击试验的双缺口制样装置

CEAST 9050

CEAST 9050 是一种优良的摆锤冲击试验机，可执行从非仪器化试验到仪器化试验。摆锤能量分布在 0.5 到 50 J (0.37 到 36.9 ft-lbs）之间，适用于简支梁、悬臂梁、拉伸冲击、Dynstat 以及管材试验标淮。

标准功能包括：
• 主机一体式铸造
• 内置触摸屏电脑
• 自动摆锤识别和验证系统
• 角度编码器的测量分辦率为 0.05°
• 可快速更换的摆锤和试样支架
• 摆锤盘式制动系统

可选的功能部件：
• 增高型安全罩，适用于手动型号
• 滑环和触发器，适用于仪器化摆锤数据
采集
• 方便操作的各种配件
ISO 179              ASTM D6110         DIN 53453

ISO 180              ASTM D256           DIN 53753

ISO 8256            ASTM D1822         DIN 50115

ISO 9854            ASTM E23*

ISO 7628            BS 7413

摆锤

此创新型摆锤产品线是为了满足对精度和刚性两方面的需求而设计的，获得zhuan利*的摆锤结构由一块金属合金板加工而成，坚韧无比，它紧紧地连接在编码器轴上，产生的振动可以忽略不计。另外，扁平化外形较大程度地减少了因风摩擦而导致的能量损失。

为了优化质量分布、正确找准重心以及有效长度，我们采用了 3D CAD 设计和无限元模型化（FEM）计算方式。由于采用了这种可靠的设计方法，它们的制造精度是采用多个部件装配而成的传统摆锤所无法企及的。
每个摆锤都安装了配套系统，可以在校准过程中对有效长度、90°重量以及垂直位置进行微调。
自动识别是摆锤具有创新性的一大功能，它可以确保操作人员不会出错。该系统由位于摆锤上的三根探针构成，工作时由仪器的光学系统进行读取。在校淮和整个试验期间，仪器都将对摆锤进行识别。

触摸屏界面

本仪器配有功能强大的嵌入式电脑，拥有优良的界面、高分辨率和 6.5 英寸彩色显示屏。

触摸屏技术有助于以最灵活、直观的方式使用本仪器，同时嵌入式电脑技术提供了一个开放的架构，可以通过以太网接口连接电脑网络 (LAN)，借助 U 盘交换数据并可以直接在标配的 USB 打印机上进行打印。通过 LAN 接口，用户可以存储并轻而易举地将数百个结果导出到 LIMS 系统。

低温冲击试验

温度对冲击性能的影响极其显著。在低温条件下，塑性材料通常会表现出脆性；随着温度的上升，将越来越多地表现出韧性。对于大多数聚合物应用，找到韧脆转变温度至关重要。
CEAST 9050 摆锤冲击试验机的系列选件使在不同温度下全面测定抗冲性成为一种可能。

在线式低温箱
冷却系统：液态氮
温度范围：从环境温度到 -60°C (-76°F)

Cryobox 是一种温控箱，它直接安装在 CEAST 9050 上，用于封闭试样夹具。该可选系统能够在零度以下试验中调控最多 11 根试样。将悬臂梁、简支梁或拉伸冲击夹具与夹紧的试样一起进行温度调控。通过用于温度控制的独立控制器，可以在冲击作业前设置低温箱的内部温度。

结果...

在摆锤冲击试验中，您需要了解除吸收能量之外的更多信息吗？
查看荷载时间曲线是不是更有助于您理解试验结果？

非仪器化
非仪器化摆锤冲击试验机提供断裂试样所需要的能量，以此计算出冲击强度。不同的材料吸收的能量可能相同，但是断裂过程可能不尽相同。对此，只能通过仪器
化的试验才能收集到相关信息。

仪器化

仪器化摆锤和数据采集系统 (DAS) 的引入能够让工程师“查看"以前不清楚的各类信息，包括断裂类型和韧脆性能。通过仪器化，系统能够按照时间顺序持续地记录试样的受力，与非仪器化试验中收集单一能量值相比，这种方法对试验的描述更为全面。