Politechnika Lubelska Katedra Procesów Polimerowych Laboratorium: Tworzywa sztuczne
Temat ćwiczenia: Udarność. Metoda Charpy
Nazwisko i imię: Sieńko Mateusz, Szypulski Maciej Trąbka Damian

1. Cel ćwiczenia:

   Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z urządzeniem do pomiarów udarności metodą Charpy. Praktyczne przeprowadzenie próby dla próbek otrzymanych od prowadzącego zajęcia, oraz interpretacja wyników próby.

2. Charakterystyka badanych tworzyw:

   Jednym z badanych przez nas tworzyw jest Polipropylen Moplen EP440G – kopolimer udarowy (heterofazowy) zawierający środek nukleujący i przeznaczony przede wszystkim do wytłaczania. Jest tworzywem termoplastycznym, oraz do naszych pomiarów doświadczalnych zostało wcięte z próbki otrzymanej metodą wtryskiwania.

   Moplen EP440G jest stosowany głównie do wytłaczania płyt korygowanych oraz wytłaczania z rozdmuchem.

   Następnym badanym przez nas tworzywem jest laminat fenolowo-formaldehydowy z napełniaczem bawełnianym (REZOTEKST B). Jest tworzywem termoutwardzalnym, oraz do naszych pomiarów doświadczalnych, próbki zostały wycięte z płyty, która została wytworzona poprzez proces prasowania w wysokiej temperaturze warstw płótna bawełnianego nasyconego termoutwardzalną żywicą fenoloformaldehydową.

   Laminaty fenolowo-formaldehydowe są wytwarzane w postaci płyt, kształtek i rur. Stosowane są przy produkcji części elektrotechnicznych i części maszyn (np. tuleje łożyskowe)

3. Sposób przygotowania i wymiary próbek:

   Próbki powinny mieć kształt prostopadłościennych belek o znormalizowanych wymiarach 80mm ± długości, 10mm ± 0,2mm szerokości, oraz 4mm ± 0,2mm grubości. Zapewni to większą dokładność wyników. Próbki pomiarowe nie mogą wykazywać zwichrowań i muszą mieć wzajemnie prostopadłe pary równoległych do siebie powierzchni, które powinny być wolne od rys, zapadnięć, pęcherzy i podobnych defektów.

   W poniższych tabelach zostały umieszczone wymiary próbek wykonanych odpowiednio z tworzywa termoplastycznego a następnie termoutwardzalnego.

Lp.	l [mm]	b [mm]	t [mm]
1.	80,05	9,84	4,05
2.	79,82	9,95	4,03
3.	79,53	9,93	4,05

Lp.	l [mm]	b [mm]	t [mm]
1.	79,98	10,20	4,17
2.	79,92	10,18	4,01
3.	79,82	10,13	4,10

1. Warunki pomiarów oraz przebieg ćwiczenia:

   Badanie udarności przeprowadziliśmy, przy pomocy stosunkowo nowego Cyfrowego Testera Uderzenia QC-(G) (Digital Impact Tester) firmy Cometech, który wraz z opisem przedstawia zdjęcie poniżej.

   Udarność próbek bez karbu oblicza się ze wzoru:

   , [10³ kJ/m²]

   gdzie: A_n – energia uderzenia zużyta na złamanie próbki bez karbu [kJ],

   b – szerokość próbki [mm],

   t – grubość próbki bez karbu [mm].

   

   Rys. Urządzenie do badania udarności próbek

   W celu wykonania pomiarów należy:

1. dokonać pomiaru każdej próbki tj. wysokość, szerokość, długość;

2. włączyć urządzenie, oraz wprowadzić wymiar próbki do urządzenia za pomocą panelu sterowania;

3. zablokować ramię młota przy pomocy elektrycznego zaczepu (nr.5 na rys.);

4. ułożyć próbkę na podporach, oraz zamknąć obudowę zabezpieczającą urządzenia;

5. zwolnić elektryczny zaczep młota, oraz odczytać z panelu sterowania energii zużytej na złamanie próbki oraz kąt odchylenia wahadła po złamaniu próbki.

6. Powtórzyć powyższe czynności dla każdej, kolejnej próbki.

1. Wyniki pomiarów:

L.p	Rodzaj tworzywa	b [mm]	t [mm]	An [kJ}	an [kJ/m]	ansr
1	rezotext b	10,2	4,17	0,001486	34,939	35,567
2		10,18	4,01	0,001646	40,331
3		10,13	4,1	0,001305	31,430
1	polipropylen	9,84	4,08	0,002751	68,513	71,906
2		9,95	4,03	0,002937	73,245
3		9,93	4,05	0,002974	73,955

Przykładowe obliczenie:

a_n=

1. Wnioski: