多軸沖擊試驗(yàn)是一種能用于表征材料韌性的方法，用來檢驗(yàn)內(nèi)外飾材料在受到強(qiáng)大沖擊力或破壞力時(shí)的表現(xiàn)。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)于缺口沖擊與面沖擊的結(jié)合。缺口沖擊常用的方法有簡(jiǎn)支梁和懸臂梁兩種，此測(cè)試主要用于表征材料吸收能量的能力；面沖擊實(shí)際上就是落球沖擊，主要用來衡量材料抵抗破壞的能力。
HOW多軸沖擊測(cè)試？
以下根據(jù)現(xiàn)行的基本多軸沖擊標(biāo)準(zhǔn)ISO 6603-2:2000、ASTM D3763-15簡(jiǎn)要介紹一下具體的測(cè)試原理、樣品的破壞類型及測(cè)試過程中的影響因素。
實(shí)驗(yàn)原理
多軸沖擊試驗(yàn)可以確定材料的低溫脆性溫度，同時(shí)也能比較不同材料的性能。在實(shí)際測(cè)試中，要根據(jù)產(chǎn)品的功能要求選擇對(duì)應(yīng)的材料試驗(yàn)溫度，用高速行駛的落錘沖擊材料樣板，根據(jù)設(shè)備采集的曲線以及材料樣板的斷裂方式來確定材料在此溫度和速度下的沖擊韌性。
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材料的斷裂面有韌性斷裂和脆性斷裂兩種形態(tài)，其中韌性斷裂隨裂口的不同其延展度分為多種情況，脆性斷裂隨沖擊部位的不同其斷裂形態(tài)也存在多種情況。按照IS0 6603標(biāo)準(zhǔn)的描述，判斷材料脆性斷裂和韌性斷裂的方式主要有4種—YD、YS、YU和NY
YD型斷裂方式在曲線圖中表現(xiàn)為有明顯的屈服點(diǎn)，斷裂表面有整體深度一致的延展，擊穿孔只有一圈裂紋；
YS型斷裂方式在曲線圖中表現(xiàn)為有明顯的屈服點(diǎn)，斷裂表面有穩(wěn)定但不一致的延展性，可均勻區(qū)分，擊穿孔有不重復(fù)的兩圈裂紋；
YU型斷裂方式在曲線圖中表現(xiàn)為有明顯的屈服點(diǎn)，斷裂表面有不穩(wěn)定延性斷裂，可能有延性斷裂的部分，擊穿孔有不重復(fù)的兩圈裂紋或者擊穿部位發(fā)生不穩(wěn)定的無延展性斷裂，有明顯裂紋但未與樣板間脫落；
NY型斷裂方式表現(xiàn)為無屈服。
多軸沖擊試驗(yàn)的影響因素
從試驗(yàn)的結(jié)果分析來看，影響多軸沖擊試驗(yàn)的因素主要有以下幾個(gè)：測(cè)試溫度、沖擊速度、錘頭直徑、落錘總重量、錘頭潤滑程度、樣板厚度和材料種類等。
測(cè)試溫度
根據(jù)零件使用的環(huán)境，內(nèi)飾材料一般考察的溫度為常溫23℃和低溫-20℃、-30℃以及-35℃共4個(gè)溫度工況，外飾材料一般考察常溫23℃的工況。測(cè)試溫度越低，材料韌性越差，樣板吸收的能量越低，其表面的斷裂形態(tài)越差。
沖擊速度
沖擊速度代表落錘與材料樣板接觸時(shí)的行駛速度。根據(jù)ISO 6603標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)一般韌性材料，常溫下的沖擊速度通常選擇4.4m/s；根據(jù)ASTM D3763標(biāo)準(zhǔn)則選擇6.6m/s，脆性材料可選擇1m/s。值得一提的是，4.4m/s及以下速度可由落錘自由落體實(shí)現(xiàn)，也可由機(jī)器控制勻速下降，但6.6m/s或更大的速度只能由機(jī)器控制。沖擊速度的選擇以落錘沖穿樣板后的速度衰減在20%以內(nèi)為最佳。而根據(jù)F=mv， 沖擊速度越大，樣板受到?jīng)_擊的瞬間作用力越大，其表面的斷裂形態(tài)越差。
錘頭直徑
對(duì)于同種材料樣板的測(cè)試，在沖擊速度和測(cè)試溫度一致時(shí)，采用10mm直徑的錘頭時(shí)，樣板的斷裂狀態(tài)比采用20mm直徑錘頭時(shí)好。
落錘總重量
對(duì)于同種材料樣板的測(cè)試，在沖擊速度和測(cè)試溫度一致時(shí)，根據(jù) F=mv ，落錘總重量越大，樣板受到?jīng)_擊的瞬間作用力越大，其表面的斷裂形態(tài)越差。因此在選擇落錘重量時(shí)，既要保證選擇的錘頭能將樣板擊穿，也要保證樣件的擊穿狀態(tài)為最佳。若不能沖穿，則需增加落錘總重量。一般，改性PP材料的落錘總重量選擇在11 kg以上；ABS、PC等材料需選擇更大的落錘配重。
錘頭潤滑程度
錘頭潤滑后會(huì)降低錘頭與樣板間的摩擦力，若不潤滑錘頭，會(huì)降低樣板在被擊穿過程中吸收的能量，使曲線圖發(fā)生變化。
樣板厚度
同種材料的樣板越厚，擊穿時(shí)間越長(zhǎng)，樣板吸收的總能量越高，也會(huì)對(duì)曲線圖產(chǎn)生影響。厚度對(duì)力值和能量非線性漸進(jìn)相關(guān)。
材料種類
一般，PP材料吸收能量的能力比ABS、PC/ABS、PA6和PA66類的材料低。在PP材料中，脆性PP其吸收能量的能力比韌性較好的PP差。
相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
ISO 6603-2:2000; Determination of puncture impact behavior of rigid plastics; Instrumented impact testing；
GMW14797-2015/ISO 6603-2:2000; Painted Plastic Parts Performance Requirements；
GMW 14867-2011& ISO 6603-2:2000; Performance Requirements of Paints on Interior Plastic Substrates；
GMW14797-2015/ASTM D3763-15; Painted Plastic Parts Performance Requirements；
ASTM D3763-15; Standard Test Method for High Speed Puncture Properties of Plastic Using Load and Displacement；
FIAT 50424:2011; Falling Dart Impact Test-Rigid Plastics；
GM 9904P-1997; Multi-Axial Impact Test
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