Polimerlerin darbe dayanıklılığının değerlendirilmesi, kalibre edilmiş bir sarkaç çekicinin, kontrollü ve yüksek gerilme yükleme koşulları altında, çentikli bir plastik numuneye 150°'lik başlangıç açısından vurulmasına dayanır. Qualitest Hem analog QPI-C hem de dijital QPI-D modellerini sunan QPI Serisi, iki temel konfigürasyon yöntemiyle numune kırılması sırasında emilen enerjiyi hassas bir şekilde ölçer:
- Izod Yapılandırması (ASTM D256 ve ISO 180): Numune, bir konsol kirişi şeklinde konumlandırma mengenesine dikey olarak sabitlenir ve çentiğin üzerindeki üst serbest kenarına 3.46 m/s (ASTM D256) veya 3.5 m/s (ISO 180) darbe hızlarında vurulur.
- Charpy Konfigürasyonu (ISO 179 ve ASTM D6110): Numune, çift destekli örsler üzerine basitçe desteklenmiş bir kiriş şeklinde yatay olarak yerleştirilir ve çentiğin hemen arkasındaki orta noktasına 2.9 m/s ile 3.8 m/s arasında değişen hızlarda darbe uygulanır.
Çentik kökünde kontrollü gerilim yoğunlaşmasını garanti altına almak için, test numuneleri QuickNotch-Auto veya QuickNotch™ II kullanılarak hazırlanır; bu işlemde, çatlak oluşumunu belirlenmiş bir düzlem boyunca zorlayan düzgün V çentik profilleri işlenir.
Test ve Operasyonel İş Akışı
- QuickNotch-Auto ile Numune Hazırlama: Motorlu kesiciler, tutarlı çatlak oluşumunu sağlamak için plastik test çubuklarına standart 45° veya 90° V çentikler açar.
- Numune Hizalama ve Mengene Merkezleme: Gerekli Charpy veya Izod fikstürünü seçin. Numune mengenesi, hassas yerleştirme sağlamak ve darbe noktasının sarkaç yoluna göre ortalanmasını garanti etmek için entegre bir konumlandırma mekanizması içerir.
- Testin Başlatılması: Sarkaçlı çekiç kullanarak numuneye dinamik darbe uygulayın. Otomatik serbest bırakma özelliği, çekici 150°'lik başlangıç açısından düşürerek, koruyucu güvenlik kabini kapılarının arkasında tutarlı salınım hızını korurken işlem adımlarını basitleştirir.
- Gerçek Zamanlı Veri Toplama ve Zarar Tazminatı: Darbe verileri, 7 inçlik PLC dokunmatik ekranında gerçek zamanlı olarak görüntülenir. Emilen enerji ölçümleri, makinenin dahili hava direnci ve sürtünme kayıpları telafi sistemi kullanılarak otomatik olarak düzeltilir.
- Veri Depolama ve Dışa Aktarma: Dahili sistem belleği, 50 adede kadar veri setini yerinde saklayarak test sonuçlarının raporlama ve kayıt tutma amacıyla USB üzerinden doğrudan bilgisayara aktarılmasına olanak tanır.
Enerji Ölçümü ve Hesaplamaları Fiziği
Sarkaç testi, mekanik potansiyel enerjinin korunumu prensibine dayanır (E = m · g · h). Çekiç 150°'lik başlangıç konumundan (h 1 ) serbest bırakıldığında, darbe anında potansiyel enerji kinetik hıza dönüşür. Numune tarafından emilen enerji (E a ), başlangıçtaki potansiyel enerjiden darbe sonrası yükseklikteki (h 2 ) kalan potansiyel enerjiyi ve mekanik kayıpları çıkararak bulunur:
E a = m · g · (h 1 - h 2 ) - Kayıplar
QPI-D Serisi, çentik arkasındaki numunenin kesit alanına göre emilen enerjiyi normalize ederek darbe dayanımını otomatik olarak hesaplar:
Darbe Dayanımı = E a / (b · d m )
(Burada b numunenin genişliğini, d m ise çentik kökünün arkasındaki kalan kalınlığı temsil eder.)
Ölçüm Doğruluğu ve Kapasite Seçimi
Ölçüm hassasiyetini korumak için, standart test kılavuzları, emilen enerjinin sarkaç değerinin %20 ile %80'i arasında olduğu bir çekiç kapasitesi seçilmesini önermektedir :
- QPI-C Sistemi: Doğrudan manuel enerji okumaları için analog ibreli ekran modeli.
- QPI-D Sistemi: 7 inçlik dijital PLC dokunmatik ekranlı model, USB veri dışa aktarımı ile 50 adede kadar veri seti depolayabilir, 50J'ye kadar Izod kapasitesini ve 25J'ye kadar Charpy kapasitesini destekler.
Standartlara Uygunluk ve Metodolojik Faktörler
- Standart Parametreler: QPI Serisi, ASTM D256, ISO 180, ISO 179, ASTM D6110, ISO 13802 ve DIN 53453 standartlarına uygundur.
- Örs ve Vurucu Geometrisi: ASTM ve ISO standartları arasındaki destek örs aralığı, vurucu uç yarıçapı ve örs boşluk yarıçapındaki farklılıklar, bükme mekaniğini değiştirerek standart yöntemler arasında doğrudan sayısal karşılaştırmayı engellemektedir.
- Çentik Hassasiyeti: İşleme hassasiyeti, gerilim yoğunlaşma faktörlerini doğrudan etkiler. Daha derin veya daha keskin çentikler, görünür tokluğu azaltırken, daha geniş çentik açıları darbe kuvvetlerini daha büyük bir hacme dağıtır. QuickNotch-Auto ile motorlu numune hazırlama, test partileri arasında boyutsal farklılıkları ortadan kaldırır.
