Udarność jest to odporność tworzywa na złamanie udarowe. Określa się ją stosunkiem pracy potrzebnej do dynamicznego złamania próbki do przekroju poprzecznego próbki w miejscu złamania. Oprócz pracy potrzebnej do złamania, celowe jest również określenie odkształcenia próbki. Dzięki elektronicznym metodom pomiaru siły i odkształcenia można lepiej scharakteryzować zachowanie się tworzyw sztucznych przy obciążeniach udarowych. W zależności od właściwości badanego tworzywa pęknięcie w czasie dynamicznego złamania próbki może być kruche lub plastyczne.
Rysunek 1 - pęknięcie kruche
Rysunek 2 - pęknięcie plastyczne
a' - odkształcenie sprężyste b' - odkształcenie plastyczne 

Rys.1                                 Rys.2

Badania dynamicznego złamania próbki prowadzi się podczas udarowego zginania lub rozciągania próbek z karbem lub bez karbu. W wahadłowych metodach stosowanych do tego badania są używane urządzenia elektroniczne do pomiaru siły i odkształcenia.

Metody badań udarności:

1. Metoda Charpy'ego.

Metoda ta  polega na udarowym zginaniu prostopadłościennej próbki z karbem lub bez karbu, podpartej na dwóch podporach, i określeniu pracy potrzebnej do jej złamania. Karb ma na celu koncentrację naprężeń w określonym miejscu badanej próbki. Udarność określa się pracą potrzebną do dynamicznego złamania próbki, odniesioną do 1 m2 przekroju próbki (jeżeli jest to udarność z karbem, to do przekroju w miejscu z karbem).
Udarnością względną nazywa się stosunek udarności z karbem do udarności bez karbu, wyrażony w procentach. Udarowe zginanie próbki uzyskuje się przez uderzenie ostrzem wahadła młota w podpartą na dwóch podporach próbkę. Zasadę pomiaru pokazano na rysunku niżej. Ważne jest, aby w chwili uderzenia styk ostrza młota wahadła z próbką był liniowy. Pomiar pracy złamania próbki powinien być wykonany w zakresie 10-80% maksymalnego zakresu skali młota. Przed badaniem należy próbki klimatyzować w normalnych warunkach.

Rysunek przedstawia zasadę badania udarności metodą Charpy'ego:

1. ostrze wahadła, 2. próbka, 3. podpora młota.

Do wykonania oznaczenia stosuje się młot wahadłowy o sztywnej konstrukcji, umożliwiający oznaczanie energii zużytej na złamanie próbki. Wartość energii zużytej na złamanie stanowi różnicę początkowej energii potencjalnej młota wahadłowego i energii pozostałej po złamaniu próbki. W skali energii należy uwzględnić straty spowodowane tarciem i oporem powietrza. 

2. Metoda Izoda.

Metoda Izoda różni się od metody Charpy'ego sposobem zamocowania próbki, wymiarami próbek oraz prędkością uderzenia wahadła młota. Metodą tą bada się wyłącznie próbki z karbem. Próbkę mocuje się pionowo, jednym końcem w uchwycie podstawy młota i łamie ostrzem walcowym wahadła młota w określonej odległości od krawędzi uchwytu. Udarność określa praca zużyta na dynamiczne złamanie próbki z karbem odniesiona do początkowego przekroju poprzecznego w miejscu karbu, wyrażona w kJ/m2.

Rys.1                                     Rys.2

 

Rysunek1 - przedstawia zasadę pomiaru udarności metodą Izoda

gdzie: 1 - ostrze wahadła młota, 2 - próbka, 3 - uchwyt.

Rysunek2 - przedstawia zasadę pomiaru udarności aparatem Dynstat

gdzie: 1 - ostrze wahadła młota, 2 - próbka, 3 - uchwyt.

Badając udarność aparatem Dynstat można określić udarność, udarność z karbem i wytrzymałość na zginanie małych próbek. Zasada pomiaru udarności jest taka sama jak w metodzie Charpy'ego, różni się tylko sposobem zamocowania próbki.

2.1.2. Oznaczanie udarności za pomocą aparatu - typ Dynstat

Udarność jest to odporność tworzywa na złamanie udarowe. Określa się ją stosunkiem pracy, potrzebnej do dynamicznego złamania próbki, do przekroju poprzecznego próbki w miejscu złamania. Siła powinna być przyłożona z określoną prędkością. Samo określenie pracy potrzebnej do złamania lub pęknięcia próbki nie jest wystarczające. W zależności od własności badanego tworzywa pęknięcie może być kruche lub plastyczne. W przypadku drugim, na wykresie zależności przyłożonej siły od odkształcenia próbki, można wyraźnie zauważyć obszar odkształcenia plastycznego.

Udarność próbek bez karbu an  Praca An zużyta na dynamiczne złamanie próbki bez karbu  odniesiona do 1 cm² przekroju poprzecznego w miejscu złamania.
Udarność próbek z karbem ak  Praca Ak zużyta na dynamiczne złamanie próbki z karbem  odniesiona do 1 cm² pierwotnego przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu.
Udarność względna KZ  Stosunek udarności ak do udarności an, wyrażony w procentach.

Metoda pomiaru udarności

Zasada pomiaru udarności i udarności z karbem na aparacie Dynstat jest taka sama jak wmetodzie Charpy. Różni się sposobem zamocowania próbki. Próbka zamocowana jest w uchwycie jednostronnie w pozycji pionowej, a w miejscu podparcia ma styk liniowy z uchwytem. Do pomiarów stosuje się próbki gładkie i próbki z karbem. Te ostatnie obrazują nam odporność wyrobów z tworzyw sztucznych o zarysowanych powierzchniach, z różnego rodzaju defektami zewnętrznymi i wewnętrznymi pochodzącymi z metod ich formowania.

Zakres stosowania metody 
Metodę należy stosować do badania wyrobów i półwyrobów z tworzyw sztucznych, których wymiary uniemożliwiają wykonanie oznaczania inną metodą. Wyniki otrzymane tą metodą są nieporównywalne z wynikami udarności wykonanych za pomocą młotów Charpy lub Izod. 

Opis metody 
Oznaczenie polega na dynamicznym złamaniu próbki i odczytaniu na skali aparatu wielkości pracy zużytej na jej złamanie. 

Przyrząd 
Do oznaczania udarności tą metodą należy stosować aparat typu Dynstat umożliwiający uzyskanie maksymalnej pracy w trzech zakresach 5, 10 i 20 kG·cm. Prędkość ostrza młota w chwili uderzenia o próbkę powinna wynosić 2,2±0,05 m/s. Długość drogi młota zmienia się w granicach 0-90° aby praca potrzebna na złamanie próbki znajdowała się w zakresie 10-80% zakresu pracy młota. Próbki należy przygotowywać zgodnie z normą PN-68/C-89028.