Impact Strength (耐冲击强度)
【耐冲击强度】是物体受冲击力或撞击力时,所呈现出的抵抗强度。
【耐冲击强度】并不是以该材料破裂时的应力(Kg/cm²)来表示,而是以破断时所能承受的总能量(Kgf-cm)或试样单位断面积所吸收的破断能(kgf-cm/cm² 或 J/m)来表示。
耐冲击测试(切口)的方法 Izod Impact Strength (notched)
【耐冲击强度】的试验方法通常是参考 ASTM D256标准,它的原理是利用悬臂樑的方式,让摆锤自由落下并撞击单边固定的有切口(notch)试片,然后计算其所消耗的能量(一般会规定温度)。
【耐冲击强度】一般可以拿来当作不同塑胶间的韧性等级参考。通常来说,具有高耐冲击强度的塑胶,表示其具有较高的强度及较高的延展性,也就是说韧性较高。可是不建议把它拿来当作塑胶整体强度的指标,因为某些塑胶对切口的集中应力非常敏感,也就是说在没有切口时的强度表现非常好,可是一旦有了缺口之后,其强度就会迅速下降,如尼龙及乙缩醛类的塑胶,对于这类的塑胶,建议设计时一定要加大R角,最好要避开有锐角的设计,这样才能避免有应力集中断裂的可能。另外有些塑胶粒的供应商也会提供无切口的冲击测试值。
「耐冲击强度」与「拉伸强度」比较
另外,有网友反应对于「耐冲击强度」与「拉伸强度(tensile strength)」的关系不是很清楚。其实,这两个特性如果应用在相同材质时应该算是一体两面,但改性的塑胶例外。也就是说以同一款材料做来说,如果其耐冲击强度大者,通常意味着其拉伸强度较低,反之亦然。不过如果应用在两个特性差异很大的物体就不是这样的关系了。
这点可以同时用一根竹子与一根木头做成一样直径1.0cm长1.0M的棍子来做比较,可以预见的,木头棍子的耐冲击强度一定高过竹棍,因为够硬,不会被破坏,但是木头棍子的拉伸强度就低于竹棍,因为木头比较拉不长。反观竹棍的拉伸强度会高过木头棍,因为较柔软,但是其耐冲击强度就比较不好。当然也有两者皆好者,比如说加了玻璃纤维的尼龙或两者皆差者。
(below sentences refer to "Plastics Engineering Handbook that edited by Joel Frados)
The Izod Impact test indicates the energy required to break notched specimens under standard conditions. It is calculated as ft-lb per inch or Kgf-cm/cm² of notch and is usually calculated on the basis of a one inch specimen although the specimen used may be thinner in the lateral direction.
The Izod values is useful in comparing various types or grades of a plastic. In comparing one plastic with another, however, the Izod impact test should not be considered a reliable indicator of overall toughness or impact strength. Some materials are notch-sensitive and derive grater concentrations of stress from the notching operation. The Izod impact test may indicate the need for avoiding sharp corners in parts made of such materials. For example nylon and acetal-type plastics, which in molded parts are among the toughest materials, are notch sensitive and register relatively low values on the notched Izod impact test.
(↑图片来自https://www.matweb.com/reference/images/izod_apparatus.gif 及 https://www.matweb.com/reference/images/izod_sample.gif)
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请问一下,文中提到冲击强度较高意味高强度与延性,这里的强度是指?
我目前考量用abs作射出,厂商提供给我一般级与高强度级,我发现高强度级冲击强度较高但是拉伸强度却较低,因本人不是学这方面专业,想请教这有什么箇中原因吗?(我选用考量是为求卡扣机构能耐较高的力量)
谢谢!
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tuwei;
想像一下一枝用水泥作成常一公尺直径一公分的棍子与一根竹子作成的棍子来作比较。
水泥的耐冲击强度高过竹子,因为够硬,但是拉伸强度就低了,因为拉不长。
反之竹子的拉伸强度高过水泥,因为够软,但是耐冲击强度就不好。
当然也有两者皆好,或两者皆差者,但是这种材质不多就是了。
选择自己需要的特性。
ABS本身比较软,如果强度要好就是加玻璃纤维,但是就会变硬易折断。
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那再请教,我发现冲击强度较高者弹性模数较低,意思是我只要施加较少的力,就能导致它形变?
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tuwei;
基本上是的「冲击强度较高者弹性模数较低」,这是以铜一种材料来比较,比如说BAS。下面的说明不太好,但请假设类似海绵与铁块来比较,大概就可以知道个大概。但凡事还是会有例外,所以还是得看规格。
其实如果是不同的材质,比如说ABS与PC来比较,一般来说PC的耐冲击强度与抗拉强度都会比ABS来得高。
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总觉的这个问题之前回答得不是很好,所以在这里做出更正。
拉伸强度指到是把物品拉到断裂的强度,而耐冲击强度则是把物品撞断的力量。
只能说拉伸强度与耐冲击强度这两者似乎没有必然的关系。
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请教一下,Izod的试片在制造时是否有对其成形条件,或是模具设计有规范?还是说只要大小尺寸为 64 x 12.7 x 3.2 mm 即可?谢谢.
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anderson;
原则上没有,一般厂商想要取得比较好的结果,所以成形条件及模具都会维持在一定范围与能力之内。比较好的树脂供应商会提供射出条件。
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