Izod Impact Strength (耐衝擊強度)

Impact Strength (耐衝擊強度)

【耐衝擊強度】是物體受衝擊力或撞擊力時,所呈現出的抵抗強度。

【耐衝擊強度】並不是以該材料破裂時的應力(Kg/cm²)來表示,而是以破斷時所能承受的總能量(Kgf-cm)或試樣單位斷面積所吸收的破斷能(kgf-cm/cm² 或 J/m)來表示。







耐衝擊測試(切口)的方法 Izod Impact Strength (notched)

【耐衝擊強度】的試驗方法通常是參考 ASTM D256標準,它的原理是利用懸臂樑的方式,讓擺錘自由落下並撞擊單邊固定的有切口(notch)試片,然後計算其所消耗的能量(一般會規定溫度)。

【耐衝擊強度】一般可以拿來當作不同塑膠間的韌性等級參考。通常來說,具有高耐衝擊強度的塑膠,表示其具有較高的強度及較高的延展性,也就是說韌性較高。可是不建議把它拿來當作塑膠整體強度的指標,因為某些塑膠對切口的集中應力非常敏感,也就是說在沒有切口時的強度表現非常好,可是一旦有了缺口之後,其強度就會迅速下降,如尼龍及乙縮醛類的塑膠,對於這類的塑膠,建議設計時一定要加大R角,最好要避開有銳角的設計,這樣才能避免有應力集中斷裂的可能。另外有些塑膠粒的供應商也會提供無切口的衝擊測試值。

「耐衝擊強度」與「拉伸強度」比較

另外,有網友反應對於「耐衝擊強度」與「拉伸強度(tensile strength)」的關係不是很清楚。其實,這兩個特性如果應用在相同材質時應該算是一體兩面,但改性的塑膠例外。也就是說以同一款材料做來說,如果其耐衝擊強度大者,通常意味著其拉伸強度較低,反之亦然。不過如果應用在兩個特性差異很大的物體就不是這樣的關係了。

這點可以同時用一根竹子與一根木頭做成一樣直徑1.0cm長1.0M的棍子來做比較,可以預見的,木頭棍子的耐衝擊強度一定高過竹棍,因為夠硬,不會被破壞,但是木頭棍子的拉伸強度就低於竹棍,因為木頭比較拉不長。反觀竹棍的拉伸強度會高過木頭棍,因為較柔軟,但是其耐衝擊強度就比較不好。當然也有兩者皆好者,比如說加了玻璃纖維的尼龍或兩者皆差者。

(below sentences refer to "Plastics Engineering Handbook that edited by Joel Frados)

The Izod Impact test indicates the energy required to break notched specimens under standard conditions. It is calculated as ft-lb per inch or Kgf-cm/cm²  of notch and is usually calculated on the basis of a one inch specimen although the specimen used may be thinner in the lateral direction.

The Izod values is useful in comparing various types or grades of a plastic. In comparing one plastic with another, however, the Izod impact test should not be considered a reliable indicator of overall toughness or impact strength. Some materials are notch-sensitive and derive grater concentrations of stress from the notching operation. The Izod impact test may indicate the need for avoiding sharp corners in parts made of such materials. For example nylon and acetal-type plastics, which in molded parts are among the toughest materials, are notch sensitive and register relatively low values on the notched Izod impact test.

The test geometry used to measure Izod impact in plastics such as in the ASTM D 256 test.Test specimen Izod impact in plastics as in ASTM D 256 test.
(↑圖片來自http://www.matweb.com/reference/images/izod_apparatus.gifhttp://www.matweb.com/reference/images/izod_sample.gif)


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訪客留言內容(Comments)

請教一下,Izod的試片在製造時是否有對其成形條件,或是模具設計有規範?還是說只要大小尺寸為 64 x 12.7 x 3.2 mm 即可?謝謝.

anderson;
原則上沒有,一般廠商想要取得比較好的結果,所以成形條件及模具都會維持在一定範圍與能力之內。比較好的樹脂供應商會提供射出條件。

請問一下,文中提到衝擊強度較高意味高強度與延性,這裡的強度是指?
我目前考量用abs作射出,廠商提供給我一般級與高強度級,我發現高強度級衝擊強度較高但是拉伸強度卻較低,因本人不是學這方面專業,想請教這有什麼箇中原因嗎?(我選用考量是為求卡扣機構能耐較高的力量)
謝謝!

tuwei;
想像一下一枝用水泥作成常一公尺直徑一公分的棍子與一根竹子作成的棍子來作比較。
水泥的耐衝擊強度高過竹子,因為夠硬,但是拉伸強度就低了,因為拉不長。
反之竹子的拉伸強度高過水泥,因為夠軟,但是耐衝擊強度就不好。
當然也有兩者皆好,或兩者皆差者,但是這種材質不多就是了。
選擇自己需要的特性。
ABS本身比較軟,如果強度要好就是加玻璃纖維,但是就會變硬易折斷。

那再請教,我發現衝擊強度較高者彈性模數較低,意思是我只要施加較少的力,就能導致它形變?

tuwei;
基本上是的「衝擊強度較高者彈性模數較低」,這是以銅一種材料來比較,比如說BAS。下面的說明不太好,但請假設類似海綿與鐵塊來比較,大概就可以知道個大概。但凡事還是會有例外,所以還是得看規格。
其實如果是不同的材質,比如說ABS與PC來比較,一般來說PC的耐衝擊強度與抗拉強度都會比ABS來得高。

總覺的這個問題之前回答得不是很好,所以在這裡做出更正。
拉伸強度指到是把物品拉到斷裂的強度,而耐衝擊強度則是把物品撞斷的力量。
只能說拉伸強度與耐衝擊強度這兩者似乎沒有必然的關係。


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