德國(guó)儀力信Erichsen│304型可調(diào)沖擊試驗(yàn)儀

表面涂層通常遭受沖擊，該沖擊也能使基材變形，從而將壓力傳遞到涂層的附著力和凝聚力上。球沖擊測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)條件下模擬此種壓力。一個(gè)規(guī)定重量的球沖頭其底部直徑固定，從一個(gè)議定或不同的高度在導(dǎo)管中自由落到樣本上。沖擊完成后，對(duì)樣品表面的變形區(qū)進(jìn)行破裂和剝落檢查。球沖擊測(cè)試相等于ERICHSEN杯凸測(cè)試的動(dòng)態(tài)版本。

用于沖擊測(cè)試的不同標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀器機(jī)械結(jié)構(gòu)幾乎都是一樣的，重要的不同之處在于

• 沖頭末端的直徑
• 底座墩的內(nèi)徑
• 下落砝碼的質(zhì)量
• 下降高度 / 能量的刻度
• 夾緊套和止動(dòng)器用以限制凹槽的深度

下列表格總結(jié)了各款儀器的參數(shù)。ERICHSEN可調(diào)高度的沖擊測(cè)試儀，304型的不同型號(hào)根據(jù)不同的沖擊測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)已展示在下表中：

AFNOR 304型具有一個(gè)特性，這是其它型號(hào)所沒有的：底座墩上的孔小于下降砝碼末端的球體直徑。根據(jù)樣品厚度的不同，zui大的深度便受到相應(yīng)的限制。在SNV型號(hào)中，情況也相似：這里兩個(gè)直徑是相等的。要注意的是實(shí)際用于AFNOR型的符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)400 g砝碼，是不包括在304-AFNOR型的基本配備中，因大多數(shù)用戶使用的是1000 g的下降砝碼。

適用ISO、DIN和ASTM標(biāo)準(zhǔn)的型號(hào)屬于我們的標(biāo)準(zhǔn)制造程序；但304-ECCA、304-AFNOR和304-SNV都是根據(jù)需要才制造。理論上其它帶不同下降砝碼，球和底座墩尺寸的不同型號(hào)沖擊測(cè)試儀也可特別訂制。

圖 表：

* 符合ISO 6272，但不帶夾緊套和制動(dòng)器以限制下降砝碼造成的深度。
** 基本砝碼可以通過連上補(bǔ)充砝碼使重量翻倍。
*** 相等于ECCA T5-1995

304 型沖擊測(cè)試儀，雖然變化出多個(gè)不同的版本，但它的基礎(chǔ)仍是由牢固的底座組成，配有一個(gè)懸臂，將下落管用螺絲夾緊在槽中。在 ISO 和 DIN 版本中，用夾緊把手將螺絲鎖緊，使得儀器能迅速設(shè)置以適應(yīng)不同厚度的樣品，把手能靠彈簧力撥出一些，這樣它就可松開，并能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

在下落管下方的底板上，根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)裝有一個(gè)底座墩。底座墩容易更換，但同時(shí)亦是精確安裝，以保證導(dǎo)管和墩座的中心線重合。

下降砝碼的底部根據(jù)所使用的底座墩裝有球型沖頭，下降砝碼上亦有一凸針，可沿著管上的窄槽上、下移動(dòng)，用于提升砝碼到所需的高度。在 ISO 、 DIN 和 ECCA 版本中，下降砝碼的質(zhì)量可通過連接一個(gè)附加砝碼來翻倍。

刻度表沿著凹槽安裝。對(duì)于 ISO 、 DIN 、 AFNOR 和 SNV 標(biāo)準(zhǔn)，儀器以“ cm ”校準(zhǔn)。對(duì)于 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)，儀器則以“ inch lbs ”校準(zhǔn)。在 ECCA 版本中，凹槽的兩邊各有一個(gè)不同的“ inch lbs ”刻度表。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)， 304-ISO 型測(cè)試儀配備有一個(gè)夾緊套，用于保持測(cè)試面板在正確的位置，并在不同厚度處停頓，以限制下降砝碼的凹痕深度。

此外， 304-ISO 型和 304-DIN 型還有一個(gè)特征，下降管上有一個(gè)可移動(dòng)環(huán)。該環(huán)裝在凹槽 中，由刻花螺絲夾緊用于制動(dòng)下降砝碼上的凸針。這種設(shè)計(jì)提供了精確的位能預(yù)設(shè)，當(dāng)要從一個(gè)固定高度進(jìn)行多次測(cè)試時(shí)，這便顯得特別方便。

按照標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備樣品 （ 諸如：底材表面處理、涂層的敷涂、硬化程序、存儲(chǔ)、涂層厚度測(cè)量、也許須作交叉劃痕測(cè)試等 ） ，必須符合兩個(gè)基本原則：

• 球 （ 沖頭 ） 直接落到涂層上，以獲得一個(gè)中凹的變形 （ 下沉 ） 或在另一面獲得一個(gè)中凸的變形 （ 突出 ） 。標(biāo)準(zhǔn)列表提供給用戶在兩者間的一個(gè)選擇；用戶須選擇或制定一種方法。以下情況例外： ECCA 標(biāo)準(zhǔn) （T5 和 T6） 清楚指明，必須使用中凸變形。
  
• 就變形能量而論，在下落開始時(shí)，*可能就是使用一個(gè)協(xié)議的位能值。沖擊試驗(yàn)在此情況下給出可行 / 不可行或合格 / 不合格的答案。在快速變形中，從裂痕的形成來分析涂層的抵抗性能。這種方法只能供一個(gè)定性的結(jié)果，但可使一批被測(cè)試樣品以非常快的速度測(cè)試。
  
  如果執(zhí)行重復(fù)沖擊測(cè)試以創(chuàng)建損壞材料的zui小能量值，那么獲得的只是定量的結(jié)果。這種情況下，下降的距離或沖擊能量不斷變化，直到裂痕出現(xiàn)或附著力消失為止。導(dǎo)致該種損壞的能量值必須通過使用更多的樣品板反復(fù)測(cè)試以獲得確認(rèn)。如果獲得不同的結(jié)果，建議選取一個(gè)平均值。
  
  一個(gè)基本原則 （ 也可用于可行 / 不可行測(cè)試 ） －必須確保測(cè)試點(diǎn)距邊緣足夠距離 （ 至少 35 mm） 和距同一樣本上先前的測(cè)試點(diǎn)有足夠距離 （ zui小中心距離 70 mm） 上進(jìn)行。

樣品上由球沖擊后造成的變形、破裂和剝落 （ 可能需要放大鏡的輔助 ） 用肉眼來找尋。為確保較少的破裂也能得到鑒別， ASTM D 2794 標(biāo)準(zhǔn)建議兩種更靈敏的檢測(cè)方法。

• 在樣品上施加硫酸銅溶液使得涂層zui少的缺陷也顯得清晰可比。此方法只在下述情況有效：對(duì)于基材為鋼和防腐蝕的涂層（如磷酸鹽），在沖擊時(shí)發(fā)生破裂。
  
• 在將絕緣材料涂于金屬基材上時(shí)，該區(qū)域也可用孔率測(cè)試儀器來檢測(cè)。簡(jiǎn)單的傳導(dǎo)測(cè)試儀使用一個(gè)9 VDC的電源和濕潤(rùn)的海綿。用于此種測(cè)試的儀器如POROCHECK （ERICHSEN Model 524）。它是一臺(tái)很容易使用的孔率測(cè)試儀，且不需使用市電電源。
  

沖擊能量在不同的標(biāo)準(zhǔn)中以不同的術(shù)語表達(dá)。在ISO、DIN、NF和SNV標(biāo)準(zhǔn)中，下降高度（mm）加上沖擊物體的重量用于相關(guān)的能量刻度。余下的沖擊測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（如下所示）使用獨(dú)立的能量單位：

kg m （ISO 6272，ASTM D 2794），Joule （ASTM D 3029，ECCA T5），inch ibs （ASTM D 2794 and ASTM D 3029）。

這些能量單位的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系為：
1 J（oule）=0.1 kg m=8.8 inch ibs
轉(zhuǎn)換因子能用于比較在不同版本儀器上設(shè)置的能量值。因?yàn)椴煌那蚝偷鬃盏某叽纾什豢赏ㄟ^任何精確計(jì)算來轉(zhuǎn)換用不同的球沖擊測(cè)試方法所得到的結(jié)果。

符合ECCA T6測(cè)試，占據(jù)了一個(gè)特殊的位置。在這種情況中，先前被交叉劃痕損壞的涂層再受到一個(gè)中凸變形（反沖擊），損傷的程度可用基材上剝落面積的百分比來表示。