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摘 要

本文主要介紹了影響擺錘沖擊試驗(yàn)測(cè)試時(shí)測(cè)試量、可重復(fù)性、靈活性和安全性等特性的主要因素。

擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)主要用于測(cè)量復(fù)合材料、聚合物和輕合金等材料的抗沖擊性。精確地確定擺錘沖擊力對(duì)于汽車行業(yè)而言至關(guān)重要，因?yàn)槠囍懈鞣N部件都可能受到碰撞。

目前汽車工業(yè)正在快速發(fā)展，質(zhì)量控制（QC）實(shí)驗(yàn)室必須跟上不斷增長(zhǎng)的測(cè)試量、可重復(fù)性、靈活性和安全性等需求。最新的擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)技術(shù)具有滿足這些要求的特殊功能。以下是選擇擺錘沖擊試驗(yàn)設(shè)備時(shí)需要注意的一些最關(guān)鍵的因素：

1、高通量測(cè)試

汽車行業(yè)的制造商要求QC實(shí)驗(yàn)室每天進(jìn)行數(shù)百次擺錘沖擊試驗(yàn)。根據(jù)產(chǎn)品的目的不同，他們可能需要使用不同的測(cè)試方法。因此，高通量擺錘沖擊測(cè)試儀對(duì)汽車供應(yīng)鏈至關(guān)重要。注意以下功能

預(yù)先定義的測(cè)試方法，允許在方法之間快速切換，無(wú)需手動(dòng)輸入設(shè)置；

內(nèi)置自動(dòng)錘識(shí)別，將安裝的錘與測(cè)試方法匹配；

快速更換功能，無(wú)需工具即可更換錘子和夾具；

自動(dòng)開槽機(jī)，可在一個(gè)周期內(nèi)開槽多達(dá)50個(gè)樣品，并存儲(chǔ)所有關(guān)鍵參數(shù)。

2、可重復(fù)性

聚合物、復(fù)合材料和輕合金用于性能至關(guān)重要的應(yīng)用中。這一要求需要QC實(shí)驗(yàn)室最大限度地提高其結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。試驗(yàn)設(shè)備的振動(dòng)有可能給結(jié)果帶來(lái)誤差，這些振動(dòng)可能來(lái)自于隨著時(shí)間的推移而松動(dòng)的緊固件。帶有實(shí)心整體鑄鐵框架的擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)通過(guò)在設(shè)計(jì)中消除緊固件克服了這些挑戰(zhàn)。錘子的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)以同樣的方式有助于重復(fù)性。

振動(dòng)的另一個(gè)來(lái)源可以通過(guò)在樣品的厚度周圍設(shè)計(jì)夾具來(lái)減少，包括小型化的樣品。軟件在減少所需手動(dòng)輸入的數(shù)量方面也起著至關(guān)重要的作用，以盡量減少人為錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)。

3、靈活性

材料種類和特性的增加意味著擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)可能需要滿足更廣泛的試驗(yàn)要求。一些材料需要高能錘（50J），而其他材料需要低能錘（0.5J）。更換錘通常也需要更換擺架。

不僅如此，測(cè)試方法根據(jù)材料的不同指定了不同的樣品尺寸和形狀。樣品有小型化的趨勢(shì)，特別是對(duì)于高成本的特殊聚合物，每次樣品特性發(fā)生變化時(shí)，必須更換夾具。

為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，應(yīng)選擇先進(jìn)的擺錘測(cè)試儀，覆蓋廣泛的能量錘范圍，并有夾具，使其易于在樣品大小之間切換。

4、安全性

擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)具有使用高能量的運(yùn)動(dòng)部件。被鐘擺撞擊可能會(huì)造成嚴(yán)重傷害。此外，當(dāng)被錘敲擊時(shí)，樣品中釋放的有毒煙霧、蒸汽或灰塵會(huì)對(duì)職業(yè)健康造成危害。

帶有封閉測(cè)試區(qū)域的擺錘式測(cè)試儀可防止操作員在測(cè)試期間接觸樣品，并限制有毒粉塵蒸汽和煙霧的釋放。安全機(jī)構(gòu)需要使用雙手來(lái)釋放錘，氣動(dòng)釋放系統(tǒng)使用安全聯(lián)鎖，當(dāng)任何檢修門打開時(shí)，可將鐘擺置于安全模式。

5、溫度

材料特性（包括抗沖擊性）受溫度影響。材料在低溫下會(huì)從韌性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈裕瑥亩鴮?dǎo)致災(zāi)難性失效。汽車工業(yè)中使用的聚合物、復(fù)合材料和合金材料必須在低溫下具有高抗沖擊性。這意味著沖擊試驗(yàn)也必須在零度以下進(jìn)行。

集成的熱室加快了冷卻過(guò)程，并將測(cè)試過(guò)程中溫度變化的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。最新的擺錘測(cè)試儀可以一次將11個(gè)試樣冷卻至-60℃，包括夾具和沖擊區(qū)域。該設(shè)置確保了結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

另一種在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中重現(xiàn)這些條件的方法是使用外部冷卻室。裝載機(jī)中的樣本可以通過(guò)外部冷卻冰箱中的試樣供給箱進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持測(cè)試溫度更長(zhǎng)時(shí)間，并按順序測(cè)試額外的裝載機(jī)。然后將試樣供給箱固定在擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)上。