ตั้งแต่ช่วงปีค.ศ. 1950 พลาสติกได้กลายเป็นอุตสาหกรรมหลักที่ส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตประจำวันของเรา ไม่จะเป็นบรรจุภัณฑ์ สิ่งทอใหม่ ๆ และช่วยให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ และเทคโนโลยีระดับแนวหน้า เนื่องมาจากความสามารถของพลาสติกที่จะถูกผลิตเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะและความต้องการในการใช้งาน พลาสติกถือได้ว่าเป็นวัสดุที่ถูกใช้งานมากที่สุดในโลก ความหลากหลายของพลาสติกทำให้สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายตั้งแต่ชิ้นส่วนยานยนต์ไปจนถึงตุ๊กตา จากขวดเครื่องดื่มไปจนกระทั่งชิ้นส่วนตู้เย็น

ความต้องการใช้งานที่เพิ่มขึ้นนี้ส่งผลต่อเกณฑ์การยอมรับที่เคร่งครัดมากขึ้นทางด้านสมบัติทางกลและทางเคมีของพลาสติก นอกจากนี้เนื่องจากพลาสติกยังถูกนำไปใช้เป็นโครงสร้างสมัยใหม่ ทำให้มีความสำคัญที่จะต้องทราบถึงการตอบสนองในสภาวะไดนามิก เช่น แรงกระแทก เป็นต้น การเสียหายในสภาวะไดนามิกจะมีความแตกต่างจากการเสียหายที่จะพบเมื่อทดสอบที่ความเร็วต่ำและอย่างต่ำเนื่อง ซึ่งความแตกต่างของสภาวะเหล่านี้จะส่งผลต่อสมบัติของพลาสติกซึ่งมีหลายตัวแปรที่จะส่งผลกระทบต่อสมบัติ ไม่ว่าจะเป็นวิธีที่ใช้ในการผลิต วัตถุดิบเป็นประเภทใส่หรือไม่ใส่วัสดุตัวเติม การผสมสีหรือไม่ ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงและความทนทานต่อผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้น การทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D3763 จะช่วยให้วิศวกรวัสดุและวิศวกรออกแบบสามารถทดสอบวัสดุเพื่อให้ได้สมบัติที่ต้องการ เช่น ความแข็งแรง ความทนทาน ความเหนียว และการดูดซับพลังงาน

สำหรับการทดสอบนี้ เราเลือกใช้เครื่องทดสอบ  Instron 9450 ซึ่งมีการติดตั้งหัวกระแทกที่มีระบบอิเล็กทรอนิกส์ในการตรวจวัดรุ่น 22 kN โดยมีลักษณะเป็นรูปครึ่งทรงกลมขนาด ½ (12.7 mm) นิ้ว โปรแกรม Bluehill Impact สำหรับการบันทึกและวิเคราะห์ผล และฟิกซ์เจอร์สำหรับการจับยึดชิ้นงานที่ได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน ASTM D3763 ความเร็วในการกระแทกจะถูกตั้งค่าที่ 3.3 - 4.4 เมตรต่อวินาที ช่วงเวลาสำหรับการบันทึกข้อมูลถูกตั้งค่าที่ 30 มิลลิวินาที นอกจากนี้มาตรฐานยังระบุว่าชิ้นงานจะต้องถูกยึดระหว่างแผ่นกดสองแผ่นของฟิกซ์เจอร์ที่มีการให้แรงกดที่สม่ำเสมอบนชิ้นงานเพื่อป้องกันการเลื่อนของชิ้นงานในระหว่างการทดสอบ พลังงานที่ใช้สำหรับการทดสอบจะต้องมีค่าสูงพอที่ความเร็วจะไม่ลดลงมากกว่า 20 % เมื่อเทียบกับค่าเริ่มต้นของการทดสอบจนถึงค่าแรงสูงสุด นอกจากนี้มีการระบุว่าหากพลังงานที่ใช้ในการทดสอบมีค่าอย่างต่ำ 3 เท่าสูงกว่าค่าพลังงานที่จุดของแรงสูงสุด จะส่งผลความเร็วลดลงน้อยกว่า 20 %

การทดสอบนี้ควรกระทำภายใต้สภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการมาตรฐานที่อุณหภูมิ 23(± 2) องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ 50 % ด้วยการเปลี่ยนสภาพแวดล้อมและอุณหภูมิในการทดสอบที่ได้รับการควบคุมที่ความเร็วในการกระแทกใด ๆ จะทำให้สามารถตรวจสอบอุณหภูมิที่พลาสติกเปลี่ยนจากสภาพเหนียวไปเป็นเปราะได้

การทดสอบในลักษณะนี้เหมาะสำหรับการใช้หาประสิทธิภาพของพลาสติกภายใต้สภาวะการกระแทก ทั้งผู้ผลิตและลูกค้าอาจใช้ผลการทดสอบนี้ในการตรวจสอบประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การใช้งานตู้ควบคุมสภาพแวดล้อมจะช่วยให้ทั้งสองฝ่ายสามารถเข้าใจถึงการตอบสนองของวัสดุในการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำหรือสูงได้

วิดีโอ: ASTM D3763
อ่านเพิ่มเติม ...