1. Co to jest test upadku stalowej kulki?

Test upadku stalowej kulki to podstawowa metoda testowania do oceny odporności produktów i materiałów na uderzenia. Symulując swobodne spadanie stalowej kulki z określonej wysokości, dokładnie mierzy zdolność badanego obiektu do wytrzymywania uderzeń. Szeroko stosowany w elektronice, opakowaniach, materiałach budowlanych, zabawkach i innych branżach, test ten ma na celu sprawdzenie odporności produktów na uderzenia podczas transportu, użytkowania lub przypadkowego upadku, zapewniając jakość produktu i bezpieczeństwo operacyjne.

Test obejmuje szeroki zakres obiektów, w tym gotowe produkty, takie jak telefony komórkowe, lampy i małe urządzenia elektryczne, materiały opakowaniowe, takie jak kartony i pianki buforowe, oraz komponenty, takie jak panele szklane i plastikowe obudowy. Wykrywa, czy badane obiekty ulegają uszkodzeniom, deformacjom lub awariom funkcjonalnym pod wpływem uderzenia, stanowiąc kluczową podstawę dla iteracji produktu i kontroli jakości.

2. Podstawowa zasada testu: Naukowe ilościowe określanie odporności na uderzenia

Opierając się na zasadzie swobodnego spadania, test upadku stalowej kulki polega na upuszczaniu stalowej kulki o określonej wadze z ustawionej wysokości na powierzchnię badanego obiektu, doskonale odtwarzając scenariusze uderzeń, na które materiały mogą natrafić w praktycznych zastosowaniach. W momencie uderzenia energia kinetyczna stalowej kulki jest szybko przenoszona na próbkę, poddając ją natychmiastowej sile uderzenia. W zależności od właściwości materiału, próbka może ulec odkształceniu sprężystemu, odkształceniu plastycznemu, pękaniu, a nawet fragmentacji.

Obserwując i mierząc uszkodzenia próbki po uderzeniu (takie jak powstawanie i rozprzestrzenianie się pęknięć, deformacja, stopień uszkodzenia itp.) oraz rejestrując kluczowe parametry podczas uderzenia (takie jak energia uderzenia i szczytowa siła uderzenia), można naukowo określić odporność materiału na uderzenia. Energia uderzenia jest obliczana za pomocą klasycznego wzoru: E=mgh, gdzie E reprezentuje energię uderzenia (jednostka: dżul, J), m to masa stalowej kulki (jednostka: kilogram, kg), g to przyspieszenie ziemskie (około 9,8 m/s²), a h to wysokość upadku (jednostka: metr, m).

Wzór ten wyraźnie wskazuje, że energia uderzenia jest proporcjonalna do masy stalowej kulki i wysokości upadku. Testerzy mogą elastycznie dostosowywać te dwa kluczowe parametry, aby symulować środowiska uderzeniowe o różnej intensywności, dokładnie dopasowując się do zróżnicowanych potrzeb testowych różnych branż, takich jak elektronika, materiały budowlane i zabawki.

3. Podstawowy sprzęt: Kluczowe komponenty testera upadku kulki

Tester upadku kulki jest podstawowym nośnikiem testu upadku stalowej kulki, a jego konstrukcja bezpośrednio determinuje dokładność i niezawodność wyników testu. Jego podstawowe komponenty obejmują następujące cztery moduły:

3.1 Stalowa kulka: Precyzyjne i kontrolowane źródło uderzenia

Jako podstawowe źródło uderzenia w teście, rozmiar i waga stalowej kulki ściśle odpowiadają międzynarodowym standardom i specyfikacjom branżowym, aby zapewnić powtarzalność i porównywalność wyników testów. Zazwyczaj wykonana ze stali wysokowęglowej, stalowa kulka ma zarówno wysoką twardość, jak i stabilną wydajność uderzeniową. Różne masy (takie jak 100g, 500g, 1kg, 10kg) i odpowiednie średnice można wybrać w zależności od potrzeb testowych.

Na przykład, normy międzynarodowe, takie jak IEC60598-1, IEC60950-1, AS-NZS61439.4 i IEC60601-1, wyraźnie określają użycie stalowej kulki o masie 500g i średnicy 50mm upuszczonej z wysokości 1,3 metra w celu sprawdzenia wytrzymałości mechanicznej produktów, takich jak lampy i panele szklane. W niektórych specyficznych standardach branżowych stalowa kulka o masie 10KG jest upuszczana z określonej wysokości w celu przeprowadzenia testu odporności na uderzenia na poziomach IK12 do IK20 poprzez konwersję energii.

3.2 Elektromagnes: Precyzyjna kontrola czasu upadku

Jego podstawową funkcją jest absorbowanie i uwalnianie stalowej kulki, a czas upadku jest precyzyjnie kontrolowany za pomocą elektronicznego systemu sterowania. Elektromagnes musi mieć wystarczającą siłę adsorpcji, aby zapewnić, że stalowa kulka jest mocno zamocowana podczas etapu przygotowania testu, bez luzowania lub odchylania; w momencie zwolnienia musi szybko desorbować, aby uniknąć zakłócania początkowej prędkości spadania stalowej kulki i zapewnić dokładność energii uderzenia.

3.3 Pręt upadkowy: Precyzyjna regulacja wysokości upadku

Pełni podstawowe funkcje podtrzymywania stalowej kulki i regulacji wysokości upadku. Zazwyczaj wykonany z precyzyjnie obrobionego materiału prętowego, ma na powierzchni wyraźne skale. W połączeniu z profesjonalnymi narzędziami kalibracyjnymi, takimi jak taśmy miernicze i kątowniki, może realizować precyzyjne ustawienie wysokości upadku, aby spełnić zróżnicowane wymagania różnych standardów dotyczących wysokości testu.

3.4 Urządzenie mocujące próbkę: Bezpieczna i stabilna podstawa testu 

Dostosowana ława testowa jest zaprojektowana zgodnie z kształtem i rozmiarem próbki, aby zapewnić, że próbka jest mocno zamocowana podczas testu bez odchylenia przemieszczenia. Ława testowa jest wyposażona w barierki ochronne, aby skutecznie zapobiegać toczeniu się stalowej kulki i ranieniu ludzi lub uszkadzaniu otaczającego sprzętu po upadku, biorąc pod uwagę zarówno bezpieczeństwo testu, jak i stabilność środowiska.

4. Ekskluzywne rozwiązanie PEGO: Wydajne, precyzyjne i niskokosztowe

Test upadku stalowej kulki jest kluczowym środkiem dla przedsiębiorstw do realizacji ilościowej oceny jakości produktu. Może nie tylko zapewnić wsparcie danych dla badań i rozwoju produktu oraz iteracji, ale także zapewnić bardziej niezawodną gwarancję użytkowania dla konsumentów końcowych. Mając na celu podstawowe potrzeby testowe przedsiębiorstw, PEGO dostosowało profesjonalne urządzenie do testu upadku stalowej kulki, aby pomóc klientom w sprawnym przeprowadzeniu testu.

Biorąc pod uwagę, że niektóre przedsiębiorstwa mają zarówno test upadku stalowej kulki, jak i potrzeby testu oceny IK, PEGO wprowadziło innowacyjnie zintegrowane urządzenie, które łączy dwie funkcje testowe w jedną. To nie tylko znacznie zmniejsza koszty zakupu sprzętu i zajmowania miejsca przez przedsiębiorstwo, ale także realizuje intensyfikację procesu testowego, czyniąc wykrywanie bardziej kompleksowym i wydajnym.

Jeśli potrzebujesz profesjonalnego rozwiązania do testu upadku stalowej kulki, skontaktuj się z PEGO w dowolnym momencie. Zapewnimy Ci dostosowane rozwiązania i wszechstronne wsparcie techniczne!