1. Wprowadzenie do testu uderzeniowego kulą stalową

Test uderzeniowy kulą stalową ocenia odporność na uderzenia produktów lub materiałów poprzez symulację swobodnego spadku kuli stalowej z określonej wysokości. Szeroko stosowany w elektronice, opakowaniach, materiałach budowlanych, zabawkach i innych branżach, ma na celu sprawdzenie zdolności produktu do wytrzymania mechanicznych uderzeń podczas transportu, użytkowania lub przypadkowych upadków, zapewniając tym samym jakość i bezpieczeństwo produktu.

Test jest skierowany do różnych gotowych produktów (np. telefony komórkowe, lampy, małe urządzenia), materiałów opakowaniowych (np. kartony, pianka amortyzująca) i komponentów (np. panele szklane, plastikowe obudowy). Wykrywa problemy, takie jak pęknięcia lub awarie funkcjonalne, poprzez uderzenie spadającej kuli stalowej.

2. Zasada testu

Opierając się na zasadzie swobodnego spadku, test polega na upuszczeniu kuli stalowej o określonej wadze z ustalonej wysokości, aby uderzyła w próbkę testową, symulując rzeczywiste scenariusze uderzeń. Po uderzeniu energia kinetyczna kuli stalowej jest szybko przenoszona na próbkę, poddając ją dużej sile uderzenia. W zależności od właściwości materiału, próbka może ulec odkształceniu sprężystemu, odkształceniu plastycznemu, pękaniu, a nawet fragmentacji.

Obserwując i mierząc uszkodzenia próbki (np. inicjację i propagację pęknięć, odkształcenia lub fragmentację) oraz rejestrując parametry, takie jak energia uderzenia i szczytowa siła uderzenia, można naukowo ocenić odporność materiału na uderzenia.

Wzór na energię uderzenia to: E = mgh

E = energia uderzenia (jednostka: dżul, J)

m = masa kuli stalowej (jednostka: kilogram, kg)

g = przyspieszenie grawitacyjne (około 9,8 m/s²)

h = wysokość upadku (jednostka: metr, m)

Wzór ten pokazuje, że energia uderzenia jest proporcjonalna do masy kuli stalowej i wysokości upadku. Dostosowując te parametry, można symulować uderzenia o różnych poziomach energii, aby spełnić potrzeby testowe dla różnych materiałów i produktów.

3. Tester uderzeniowy kulą

Tester uderzeniowy kulą jest podstawowym urządzeniem do testu uderzeniowego kulą stalową, składającym się z następujących kluczowych komponentów:

3.1 Kula stalowa
Jako źródło uderzenia, rozmiar i waga kuli stalowej ściśle odpowiadają międzynarodowym lub branżowym standardom, aby zapewnić dokładne i porównywalne wyniki testów. W zależności od wymagań, wybierane są kule stalowe o różnych masach (np. 100g, 500g, 1kg, 10kg) i średnicach, zwykle wykonane ze stali wysokowęglowej dla zapewnienia wystarczającej twardości i stabilności uderzenia.

Na przykład, normy takie jak IEC60598-1, IEC60950-1, AS-NZS61439.4 i IEC60601-1 określają kulę stalową o masie 500g i φ50mm upuszczoną z 1,3m w celu sprawdzenia wytrzymałości mechanicznej lamp, paneli szklanych i tak dalej.. 

Jednakże, w niektórych specyficznych standardach branżowych, kula stalowa o masie 10 kg upuszczana z określonej wysokości jest używana do przeprowadzania testów IK12 do IK20 poprzez konwersję energii.

3.2 Elektromagnes
Służy do trzymania i zwalniania kuli stalowej, z elektronicznym systemem sterowania dla precyzyjnego pomiaru czasu. Elektromagnes musi mieć wystarczającą siłę trzymania, aby zabezpieczyć kulę podczas przygotowania i szybko ją zwolnić bez zakłócania jej początkowej prędkości spadania.

3.3 Pręt spadania
Podtrzymuje kulę stalową i reguluje wysokość upadku. Zazwyczaj jest to precyzyjny, prosty pręt z wyraźnymi podziałkami, który umożliwia dokładne ustawienie wysokości za pomocą taśm mierniczych, kątowników lub innych narzędzi kalibracyjnych.

3.4 Urządzenie mocujące próbkę
Niestandardowe stanowisko testowe zaprojektowane dla kształtu i rozmiaru próbki, z otaczającymi barierkami ochronnymi, aby zapobiec toczeniu się kuli stalowej i powodowaniu obrażeń lub uszkodzeń po uderzeniu.

4. Podsumowanie Dzięki testowi uderzeniowemu kulą stalową, przedsiębiorstwa mogą naukowo i ilościowo oceniać wydajność produktu, zapewniając jakość i niezawodność dla konsumentów.

Do tego testu, PEGO oferuje dedykowane

urządzenie do testów uderzeniowych kulą stalową. Uznając, że niektóre produkty wymagają zarówno testów kulą stalową, jak i IK młotkiem testów, możemy zintegrować test uderzeniowy kulą stalową z testem młotkiem IK w jednym urządzeniu, zmniejszając koszty, a jednocześnie umożliwiając kompleksowe testowanie. Jeśli potrzebujesz takich testów, skontaktuj się z nami, aby uzyskać profesjonalne wsparcie.