ISO 6603-2 刚性塑料的冲击穿刺行为

需求的增加导致对塑料的机械和化学性能提出了更高的验收标准。由于这些材料的一些新型结构用途，了解它们在动态条件（即冲击）下的行为表现至关重要。材料的动态失效与在较慢、较稳定速度下测试时的失效有所不同。这一点在塑料上尤为明显，因为许多变量都会影响材料——聚合物在材料中的形态/排列方式；所用树脂是否含有填料；色彩添加剂的使用；成型工艺都会影响最终材料和最终产品的强度和耐久性。按照 ISO 6603-2 进行测试可以让材料工程师和设计工程师测试材料的期望性能，如强度、延展性、韧性和能量吸收。

在本次测试中，我们使用了 英斯特朗 9450 落锤冲击试验机 配备可选的高能量系统，装配有 22kN 负荷传感器、20 mm 半球形冲头、DAS（数据采集系统）触摸屏仪表盘和 Bluehill Impact 软件。我们还使用了气动夹持系统 - 它不仅可以在室温下工作，还可以在零度以上和以下工作 - 配备符合该标准设计的 40 mm 直径适配板。冲击质量为 20 kg，速度设定为 4.4 m/s，数据采集时间范围设定为 30 毫秒。

为了最大限度地减少冲头与试样之间摩擦产生的不利影响，该标准要求在冲击头上涂抹润滑剂。9450 系统可以配备自动润滑装置，确保自动和可重复的润滑油涂抹。用于测试的可用能量应确保从测试开始到结束，速度降低不超过 20%。已经注意到，当可用冲击能量至少是峰值负荷时能量的三倍时，速度降低小于 20%。

测试应在标准实验室环境下进行，即 23 ± 2 度 C，相对湿度 50%。通过改变调节和测试温度，并在任何给定的冲击速度下以受控方式进行测试，可以确定大多数塑料材料从延性向脆性失效模式转变的温度。

如果产能和资源优化是一个考虑因素，Instron 9450 还可以配备智能解决方案，可以完全无人操作测试多达 30 个试样，或以有限的人工操作测试多达 10 个试样，在循环时间和液氮消耗方面可节省高达 50%。

这种测试配置非常适合确定塑料材料在冲击条件下的性能特征。塑料供应商、配料商及其客户都可以使用测试结果来验证产品性能。使用环境试验箱可以让双方了解材料在较冷或较热环境下的性能表现。