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衝擊測試

衝擊試驗用於量測材料承受突發高速力的能力，清楚呈現其吸收能量並最終失效的方式。透過在快速載入下捕捉此行為，工程師可獲得對韌性、耐久性與實際使用性能的關鍵洞見。這些試驗有助於預測產品在服役期間遭受衝擊時的反應，無論是結構元件、消費性產品或安全關鍵零件，因此衝擊試驗是設計更強韌且更可靠材料的重要步驟。

對零件設計人員而言，耐衝擊性是必須考量的最重要特性之一，且毫無疑問也是最難量化的特性。在許多應用中，零件的耐衝擊性是衡量使用壽命的關鍵指標。更重要的是，在當今情況下，它牽涉到產品安全與責任歸屬這一棘手問題。

必須確定：

成型內應力、聚合物取向、薄弱部位（例如熔接線或澆口區域）以及零件幾何形狀都會影響衝擊性能。當在塑膠中加入添加劑（例如著色劑）時，衝擊特性也會改變。

多數真實世界的衝擊為雙軸向，而非單一方向。

另一項複雜因素在於失效模式的選擇：延性或脆性。脆性材料只需少量能量即可啟動裂紋，再多一些能量便會使裂紋擴展，最終碎裂。其他材料則具有不同程度的延性。高度延性的材料在落錘測試中以穿刺方式失效，且需要高能量載荷才能啟動並擴展裂紋。

許多材料可能呈現延性或脆性失效，取決於測試類型以及速率與溫度條件。它們具有延性/脆性轉變點，且會隨這些變數而實際移動。

擺錘式衝擊測試機與落錘式測試機對於驗證材料性能都至關重要。然而，這兩種儀器之間的差異決定了各自最適合的應用場景。

每種測試採用不同的方法。

顧名思義，擺錘使用繞軸旋轉的錘頭（質量）撞擊試樣。衝擊點發生在擺錘弧線的最低點，此時力僅沿水平方向作用。

在落錘試驗機中，將質量落下撞擊試樣，並使用荷重元量測衝擊。衝擊力僅沿垂直方向作用。與擺錘不同，落錘塔亦可量測變形，因此能提供更多關於材料特性的資訊。

判斷應使用擺錘或落錘塔的第一步，是了解該測試需要符合哪些標準。

量測耐衝擊性的兩項傳統標準為：Charpy 擺錘衝擊試驗（ISO 179/ASTM D6110）與 Izod 試驗（ISO 180/ASTM D256）。這兩種試驗方法用於認證多種材料的耐衝擊性，包括金屬以及塑膠、樹脂與複合材料。它們常見於資料表中，用以顯示材料符合其規格要求。

除 ISO 179-2 標準外，Charpy 與 Izod 試驗標準皆不允許使用落錘塔。此限制表示，若要依 ISO 179-1/ASTM D6110 及/或 ISO 180/ASTM D256 認證產品，只能使用擺錘式衝擊試驗機。

落錘試驗機仍可用於內部目的的 Charpy 與 Izod 試驗（例如比較產品或研究材料特性）。不僅如此，在測試配置方面，落錘塔比擺錘更具彈性，並可依多種標準進行測試，包括：

落錘塔亦可用於進行超出國際標準要求的零組件測試。

使用專為精準度和重複性設計的先進衝擊測試系統，評估材料在突然負載下的性能。