多軸沖擊試驗(yàn)是一種能用于表征材料韌性的方法，用來(lái)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(lái)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(guò)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(lái)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(wú)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(wú)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(lái)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(rùn)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(rùn)滑程度
錘頭潤(rùn)滑后會(huì)降低錘頭與樣板間的摩擦力，若不潤(rùn)滑錘頭，會(huì)降低樣板在被擊穿過(guò)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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