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摘 要

本文主要介紹了影響擺錘沖擊試驗測試時測試量、可重復性、靈活性和安全性等特性的主要因素。

擺錘沖擊試驗機主要用于測量復合材料、聚合物和輕合金等材料的抗沖擊性。精確地確定擺錘沖擊力對于汽車行業而言至關重要，因為汽車中各種部件都可能受到碰撞。

目前汽車工業正在快速發展，質量控制（QC）實驗室必須跟上不斷增長的測試量、可重復性、靈活性和安全性等需求。最新的擺錘式沖擊試驗機技術具有滿足這些要求的特殊功能。以下是選擇擺錘沖擊試驗設備時需要注意的一些最關鍵的因素：

1、高通量測試

汽車行業的制造商要求QC實驗室每天進行數百次擺錘沖擊試驗。根據產品的目的不同，他們可能需要使用不同的測試方法。因此，高通量擺錘沖擊測試儀對汽車供應鏈至關重要。注意以下功能

預先定義的測試方法，允許在方法之間快速切換，無需手動輸入設置；

內置自動錘識別，將安裝的錘與測試方法匹配；

快速更換功能，無需工具即可更換錘子和夾具；

自動開槽機，可在一個周期內開槽多達50個樣品，并存儲所有關鍵參數。

2、可重復性

聚合物、復合材料和輕合金用于性能至關重要的應用中。這一要求需要QC實驗室最大限度地提高其結果的重復性和準確性。試驗設備的振動有可能給結果帶來誤差，這些振動可能來自于隨著時間的推移而松動的緊固件。帶有實心整體鑄鐵框架的擺錘式沖擊試驗機通過在設計中消除緊固件克服了這些挑戰。錘子的堅固結構以同樣的方式有助于重復性。

振動的另一個來源可以通過在樣品的厚度周圍設計夾具來減少，包括小型化的樣品。軟件在減少所需手動輸入的數量方面也起著至關重要的作用，以盡量減少人為錯誤的機會。

3、靈活性

材料種類和特性的增加意味著擺錘式沖擊試驗機可能需要滿足更廣泛的試驗要求。一些材料需要高能錘（50J），而其他材料需要低能錘（0.5J）。更換錘通常也需要更換擺架。

不僅如此，測試方法根據材料的不同指定了不同的樣品尺寸和形狀。樣品有小型化的趨勢，特別是對于高成本的特殊聚合物，每次樣品特性發生變化時，必須更換夾具。

為了應對上述挑戰，應選擇先進的擺錘測試儀，覆蓋廣泛的能量錘范圍，并有夾具，使其易于在樣品大小之間切換。

4、安全性

擺錘式沖擊試驗機具有使用高能量的運動部件。被鐘擺撞擊可能會造成嚴重傷害。此外，當被錘敲擊時，樣品中釋放的有毒煙霧、蒸汽或灰塵會對職業健康造成危害。

帶有封閉測試區域的擺錘式測試儀可防止操作員在測試期間接觸樣品，并限制有毒粉塵蒸汽和煙霧的釋放。安全機構需要使用雙手來釋放錘，氣動釋放系統使用安全聯鎖，當任何檢修門打開時，可將鐘擺置于安全模式。

5、溫度

材料特性（包括抗沖擊性）受溫度影響。材料在低溫下會從韌性轉變為脆性，從而導致災難性失效。汽車工業中使用的聚合物、復合材料和合金材料必須在低溫下具有高抗沖擊性。這意味著沖擊試驗也必須在零度以下進行。

集成的熱室加快了冷卻過程，并將測試過程中溫度變化的風險降至最低。最新的擺錘測試儀可以一次將11個試樣冷卻至-60℃，包括夾具和沖擊區域。該設置確保了結果的重復性和準確性。

另一種在實驗室環境中重現這些條件的方法是使用外部冷卻室。裝載機中的樣本可以通過外部冷卻冰箱中的試樣供給箱進行調節，以保持測試溫度更長時間，并按順序測試額外的裝載機。然后將試樣供給箱固定在擺錘式沖擊試驗機上。