Was ist der Charpy-Schlagtest und wie funktioniert er?

Materialprüfung - Schlagprüfung: Charpy

Die Notwendigkeit, sichere Daten zu haben, die von wiederholbaren Beweisen kommen und, die von den Designern für die Materialauswahl verwendet werden können, ist der erste Grund, woraus einige standardisierte Tests im Laufe der Zeit entwickelt wurden, um die Materialien zu charakterisieren.

Was ist die Schlagprüfung?

Eine dieser Arten von Prüfungen betrifft die Schlagprüfungen. Sie zielen darauf ab, festzustellen, ob ein Material sprödes oder duktiles Verhalten aufweist und in welchem Ausmaß. Der spröde Typ wird einen sauberen Schnitt haben und während des Nachlassens wird er eine begrenzte Energiemenge absorbieren; ein duktiles Material wird sich entweder elastisch oder plastisch verformen und es wird teilweise die Aufprallenergie vertreiben.

Die Stoßfestigkeit ist eine Eigenschaft, die derselbe Wert für jedes Material nicht ist, da sie auch gemäß der Arbeitstemperatur des Objektes bedeutend verändern kann. Deswegen ist es interessant die verschiedenen Verhalten der Materialien bei verschiedenen Temperaturen zu untersuchen, um eine Grafik aufzubauen und die zulässigen Gebrauchstemperaturbereiche zu verstehen. 

Wie man den Test ausführt?

Die Beweise werden mit einem kalibrierten Hammer ausgestattete Instrumente ausgeführt, die, während er sich dreht, mit einer bekannten Energie auf die Probe (proportional zum Gewicht des Hammers und der Ausgangshöhe) schlägt. Die abgeleitete Energie wird anhand des Winkels gemessen, in dem sich der Schläger nach dem Aufprall erhebt: je größer der Winkel, desto weniger Energie wird abgeleitet. Auf dem Bild unten ist die Prüfmaschine bei Weerg zu sehen, die bereit ist, den Test an einer PA12-Probe aus HP MJF 3D-Druck  hergestellt wurde.

Welche Muster verwendet werden?

Es gibt verschiedene Ansätze zur Durchführung dieser Tests, von denen die zwei beliebtesten sind:

Charpy-Test - Norm ISO 179

Izod-Test - ISO-Norm 180

Die folgende Abbildung zeigt die beiden unterschiedlichen Konfigurationen. 

Bei Weerg werden alle Prüfungen nach dem Charpy-Verfahren in Anlehnung an die Normen durchgeführt, so dass wir über einheitliche und vergleichbare Daten sowohl für die verschiedenen Materialien zur  Verfügung in unserem Portfolio als auch für die mit anderen Technologien hergestellten Materialien verfügen.  Dies gibt den Designern auch eine klarere Vorstellung von den Anwendungsmöglichkeiten der mit additiven Technologien verarbeiteten Materialien, die zunehmend die traditionellen Fertigungstechnologien ersetzen.