Die Zerbrechlichkeitsprüfgeräte werden hauptsächlich verwendet, um die Zerbrechlichkeit von Materialien (wie Kunststoffe, Metalle, Keramik usw.) zu erkennen und zu bewerten, ob sie unter äußeren Kräften zerbrechlich sind. Das Prozessprinzip der Geräte basiert in der Regel auf folgenden Grundprinzipien:
1. Schlagprüfmethode (Schlagprüfmaschinenprinzip)
Dieses Prinzip ist die häufigste Methode zur Zerbrechlichkeitsprüfung. Das Gerät misst die Zerbrechlichkeit des Materials durch die Simulation der äußeren Kräfte, denen das Material in einer realen Umgebung ausgesetzt ist. Die grundlegenden Schritte sind wie folgt:
Probenvorbereitung: Die Probe, die getestet werden soll, wird in einer bestimmten Standardform (z. B. kleine Stücke, Zylinder usw.) vorbereitet.
Beschleunigter Schlag: Das Instrument schlägt die Probe mit einer bestimmten Geschwindigkeit, indem es einen Schlagstoff oder einen Schlaghammer von bekannter Qualität freigibt.
Zerbrechlichkeitsbeurteilung: Die Zerbrechlichkeit der Probe wird anhand der Zerbrechung nach dem Schock beurteilt. Je brüchiger das Material ist, wird es in der Regel nach der Kraft in kleinere Stücke zerbrechen, während das Material, das sich gut dehnt, nicht leicht zerbrechen kann.
Fall-Test-Methode (Fall-Test-Prinzip)
Die Zerbrechlichkeit der Probe wird durch die Simulation von Stürzsituationen bewertet, denen die Probe während der tatsächlichen Verwendung begegnen kann. Das Betriebsprinzip ist wie folgt:
Probenvorbereitung: Die Probe wird auf einer bestimmten Höhe platziert.
Freier Fall: Die Probe wird durch freien Fall oder kontrollierten Fall von einer bestimmten Höhe auf die Oberfläche des Hartstoffs gefallen.
Zerbrechungsgrad: Testen Sie, ob die Probe gebrochen oder gebrochen ist, und messen Sie den Grad des Zerbrechens (z. B. die Anzahl der Fragmente, die Glattheit der Zerbrechungsfläche usw.).
Bei diesem Test erzeugen zerbrechlichere Materialien in der Regel nach dem Fall mehr kleine Stücke.
3. Belastungsmethode (Dehnungs- oder Kompressionsprüfung)
Durch die Anwendung einer gewissen Dehnungs- oder Druckkraft werden Risse oder Zerbrechungen des Materials, die während der Kraftbelastung auftreten, erkannt und die Zerbrechlichkeit bewertet.
Dehnungstest: Legen Sie die Probe in die Dehnungsklemme und beobachten Sie, wie die Probe bricht und wie sie bricht, indem sie die Zugkraft allmählich erhöht. Zerbrechliche Materialien brechen in der Regel schnell, während sich dehnbare Materialien plastisch verformen können.
Kompressionstest: Die allmählich erhöhte Druckkraft auf die Probe wird ausgeübt, um das Verformungs- und Zerbrechungsverhalten der Probe zu messen. Ein zerbrechliches Material kann an einem bestimmten Punkt plötzlich brechen, wenn es komprimiert wird, ohne eine deutliche Verformung zu zeigen.
4. Akustische Prüfprinzipien
Zerbrechliche Substanzen erzeugen häufig bestimmte Schallwellen, wenn sie zerbrechen oder zerstört werden. Durch die Installation eines hochempfindlichen Mikrofons, das die Schallwellen aufzeichnet, die beim Bruch des zerbrechlichen Materials erzeugt werden, und deren Frequenz und Intensität analysiert werden, kann die Zerbrechlichkeit der Probe bestimmt werden.
Schallanalyse: Bei einem Bruch von zerbrechlichen Materialien wird in der Regel ein scharfer, kurzzeitiger Geräusch abgegeben, während Materialien mit einer höheren Dehnbarkeit geringere Geräusche auslösen können.
Datenverarbeitung: Durch den Vergleich des Schallspektrums, das von verschiedenen Materialien erzeugt wird, kann die Zerbrechlichkeit eines Materials effektiv unterschieden werden.
5. Datenverarbeitung und Analyse
Zerbrechlichkeitsprüfer sind in der Regel mit fortschrittlichen Datenerfassungs- und Analysesystemen ausgestattet, die Kraft, Risserzeugung und Zerbrechungsgrad automatisch erfassen. Die Testdaten werden in der Regel anhand der folgenden Indikatoren analysiert:
Brechfläche/Menge: Erfassen Sie die Brechfläche oder die Anzahl der Fragmente, um die Zerbrechlichkeit zu quantifizieren.
Bruchstärke: Aufzeichnung der maximalen Kraft oder Energie, die beim Bruch der Probe ausgesetzt wird, und Bewertung ihrer Schlagfestigkeit.
Geschwindigkeit der Verbreitung von Rissen: Für einige spezielle Materialien können auch die Geschwindigkeit und die Ausdehnung der Verbreitung von Rissen analysiert werden, um die Zerbrechlichkeit des Materials weiter zu verstehen.
Zusammenfassung
Durch die Simulation der Wirkung äußerer Kräfte auf ein Material messen die Brüche, die sich bei Stoßen, Stürzen oder Belastungen ergeben, und bewerten diese Brüchlichkeit. Zu den gängigen Prüfmethoden gehören Stoßtests, Sturztests, Belastungsmethoden und akustische Prüfungen, mit denen die Zerbrechlichkeit und Zuverlässigkeit eines Materials genau beurteilt werden können und die Sicherheit und Leistung des Materials in praktischen Anwendungen gewährleistet werden.