ISO 6603-2 경질 플라스틱의 관통 충격 거동

시험조건이 점차 강화됨에 따라 플라스틱 재료의 기계적, 화학적 특성에 대한 허용 기준은 더욱 까다로워지게 되었습니다. 구조물 제작 용도로 사용되는 일부 재료는, 충격과 같은 동적 상태의 영향을 받을 때의 형상을 이해하는 것이 필수이기도 합니다. 재료의 동적 파괴는, 보다 느리고 일정한 속도의 시험에서 발견할 수 있는 결과와는 다른 양상을 보입니다. 특히 많은 변수들이 재료 특성에 영향을 미치는 플라스틱의 경우는 더욱 그러합니다. 폴리머가 특정 재료로 만들어지기 위해 사용되는 방법이나, 사용된 수지가 충진된 것인지의 여부, 염료 첨가제, 성형 과정 등의 모든 것이 최종 재료 만 아니라 최종 제품의 강도 및 내구성에도 영향을 미칩니다. ISO 6603-2에 따라 시험을 함으로써, 재료 엔지니어와 디자인 엔지니어 모두에게 강도, 연성, 인성 그리고 에너지 흡수와 같은 재료 특성을 파악하여 전달할 수 있습니다.

이 시험을 위해 Instron 9450 Drop Tower와 함께 22kN 로드셀, 20mm 직경의 반구형 tup, 데이터 획득 및 분석 시스템(DAS) 그리고 터치스크린의 대시보드와 Bluehill Impact 소프트웨어를 사용하였습니다. 또한 우리는 상온뿐만 아니라 0도 아래위의 온도 조건에서도 사용할 수 있는 40mm 직경의 공압식 시편 고정 장치를 사용했으며, 이는 표준 규격에 맞게 디자인되었습니다. 충격을 가하는 추의 무게는 20kg, 충격 속도는 4.4m/s로, 데이터 획득 시간 범위는 30 milliseconds로 설정했습니다.

일부 표준은 Tup insert와 시편 사이에서 발생하는 마찰의 악영향을 최소화하기 위해 striker tip에 윤활제를 바를 것을 요구하기도 합니다. 9450 시스템은 자동 및 반복적으로 오일을 공급하는 자동 윤활 장치를 장착할 수 있습니다. 시험에 사용되는 가용 에너지는 속도 완화가 이루어지는 시험 시작부터 시험 종료까지의 20%를 넘지 않아야 합니다. 측정 가능한 가용 충격 에너지는 최대 하중에서의 에너지보다 최소한 3배 이상이어야 하고 속도 완화는 20% 미만이어야 합니다.

이 시험은 표준 시험실 환경인 섭씨 23(± 2)도, 상대습도 50% 내에서 이뤄져야 합니다. 시험 조건과 온도를 변경하고 특정 충격 속도에서 제어된 시험을 실시함으로써, 대부분의 플라스틱 재료에서 연성에서 쉽게 손상되는 상태로 전환되는 온도를 알아낼 수 있습니다.

처리량 및 자원 최적화가 시험에 중요한 영향을 미치는 경우, Instron 9450은 최대 30개의 시편을 완전 무인 또는 최대 10개의 시편을 테스트할 수 있는 스마트 솔루션을 통해 50% 이상 사이클 시간과 질소 액체 소비량을 줄일 수 있습니다.

이 시험 구성은 충격 조건에서 플라스틱 재료의 특성을 찾는데 적합합니다. 플라스틱 공급업체, 제조업체(compounder) 뿐만 아니라 모든 곳에서 시험 결과를 바탕으로 제품 성능 확인이 가능합니다. 환경 챔버를 사용하면 더 춥거나 더 따뜻한 환경에서의 재료 성능을 이해할 수 있습니다.