プラスチック材料の衝撃試験


概要


シャルピーおよびアイゾット衝撃試験では振り子型になったハンマーで試験片に衝撃を与え、 破壊に要したエネルギーからその材料の衝撃強さを求める。一方、高速面衝撃試験では、プラスチック試験片を高速かつ等速の撃芯 (ストライカー) で打ち抜き、その衝撃力と変位量から衝撃波形を取得する。振り子式衝撃試験と比べ、衝撃に関する多くのデータが得られる。



各種衝撃試験法


試験法 試験可能な範囲 試験片 得られるデータ 対応規格
シャルピー衝撃 ハンマー容量：0.5､1､2､4､7.5､15 J
試験温度：-50 ～ 150 ℃
衝撃速度(※)：0.5 ～ 3.8 m/sec
※ハンマー容量による
 80mm × 10mm × 4mmt
※通常はノッチあり 		破壊エネルギー〔J〕
衝撃強さ〔kJ/m2〕 		JIS K7111-1
（ISO179-1）
JIS K7077
アイゾット衝撃 ハンマー容量：1､2.75､5.5Ｊ（JIS）
　　　　　　　40､80､150 kgf・cm（ASTM）
試験温度：-50 ～ 150 ℃
衝撃速度：3.5 m/sec
 ・80mm × 10mm× 4mmt
　　　　　　　　　　　（JIS）
・63.5mm × 12.7mm
×3～12.7 mmt （ ASTM）
※通常はノッチあり 		破壊エネルギー〔J〕
衝撃強さ〔kJ/m2, J/m〕 		JIS K7110
（ISO180）
ASTM D256
高速面衝撃 衝撃速度：1 ～ 15 m/sec
測定範囲：～ 10 kN（ASTM）
　　　　　～ 20 kN（JIS、ISO）
試験温度：-40 ～ 120 ℃ 		・60mm × 60mm× 2mmt
　　　　　　　　　　　（JIS）
・約100mm × 約100mm
× 任意の厚みt （ ASTM）
 衝撃波形
衝撃力〔kN〕
衝撃エネルギー 〔J〕
弾性勾配〔kN/mm〕
変位量〔mm〕 		JIS K7211-2 （ISO6603-2） ASTM D3763

その他　引張衝撃:JIS K7160、デュポン衝撃:JIS K5600-5-3



何がわかるか


  • 衝撃強さや破壊エネルギーから、靭性(= 粘り強さ）や脆さが評価できる。
  • 試験後の試料から、破壊形態（延性破壊・脆性破壊）に関する情報が得られる。
  • 高速面衝撃試験では、時間に対する変形量と発生した力の関係を波形として取得可能。
  • 温度による耐衝撃性の変化も評価できる。


対象試料


各種高分子材料：
　PP (ポリプロピレン)、PC (ポリカーボネート)、
　PS (ポリスチレン)、PA (ポリアミド)、
　ABS樹脂 (アクリロニトリル / ブタジエン / スチレン共重合体)、
　PMMA (ポリメチルメタクリレート)　など

複合材料：
　GFRP (ガラス繊維強化プラスチック)
　CFRP (炭素繊維強化プラスチック) 　など


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