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ASTM D256 − 10 Standard Test Method for Determining the IZOD Pendulum Impact Resistance of Plastics

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▪ 일부 회사가 자신들의 재료처럼 가공하여 사용하는 경우가 있어 아래와 같이 법적 책임을 밝혀둡니다.

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ASTM D256 Determining the IZOD Pendulum Impact Resistance of Plastics


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ASTM D256 – 10 Determining the IZOD Pendulum Impact Resistance of Plastics

1. 범위

1.1 일회 Pendulum Swing (NOTE 2 참조)으로 표준시편을 파괴할 때 " Standardized " 시험기에 장착된"

Standardized " (NOTE 1 참조) Pendulum - type Hammer에 대한 Plastic의 저항성을 포함.

표준시험은 Notch 시편이 필요(NOTE 3 참조). 시험방법 A, C 및 D에서 Notch는 연성 파단보다는 취성

가능성을 증가시키는 응력집중을 유발. 시험방법 E에서 Impact resistance는 Notch가 있는 시편을 Clamping

Vise에서 180° 뒤집어서 얻는다. 모든 시험결과는 단위 너비 당 또는 Notch 아래의 단위면적 당 흡수된

에너지로 보고(NOTE 4 참조)

NOTE 1- Pendulum 형식의 Hammer가 있는 시험기는 고정된 높이의 Hammer 하강을 포함하여 충격 순간에

고정된 속도의 Hammer를 포함하여 규정 요구사항을 준수해야 한다는 점에서 "표준화". 그러나 다른 충격

에너지 시편과 함께 사용하기 위해서는 다른 초기 에너지의 Hammer (유효 중량을 변경하여 생산) 사용을 권장.

장비 제조업체는 Pendulum 강도 차이가 가능한 다른 길이와 구조의 Pendulum을 사용할 수 있다(5절 참조)

시험기 설계의 다른 차이가 있을 수 있음을 유의. 시편은 고정 길이, 고정 깊이, 규정 Notch가 필요하다는

점에서 "표준화". 시편 폭은 한계 사이에서 변경 가능.

NOTE 2 - 충격하중을 기록하고 충격을 가하기 위해 Load cell을 사용하는 Pendulum을 사용한 결과는 충돌 후

Pendulum에 남아있는 에너지를 측정하는 수동 또는 Digital 시험기를 사용한 측정 결과와 같지 않을 수 있다.

NOTE 3 - IZOD시편의 Notch는 응력 집중과 소성변형을 최소화하며 Notch 뒤편 부분에 파손을 유도하여

파손에너지 분산이 감소하나 Plastic의 탄성 및 점/탄성 특성 차이로 인해 Notch에 대한 응답은 재료마다 상이.

Plastic의 "Notch 감도" 측정은 시험방법 D를 사용하여 Notch Base의 반지름이 다른 시편을 파괴시키는

에너지를 비교하여 측정.

NOTE 4 - 결과 해석에 주의하며 다음 변수는 시험결과에 큰 영향.

가공기술, 성형조건, Die 설계 및 열처리를 포함하되 이에 국한되지 않는 제조방법

Notch 가공방법, Notch 가공 도구의 속도

Notch 가공장치의 설계, Notch 품질

Notch 가공과 시험 사이 시간, 시편두께

Notch 시편 너비 및 환경조건.

1.2 SI 단위를 표준으로 사용

1.3 안전 문제를 다루지 않으며 사용자의 책임

NOTE 5- 본 시험방법은 제목과 관련하여 ISO 180: 1993과 유사하나 내용은 크게 상이.

1.4 World Trade Organization Technical Barriers to Trade (TBT)가 발간한 국제 표준, 지침 및 권고안의

개발원칙에 따라 개발.

2. Referenced Documents 2.1 ASTM Standards

D618 Practice for Conditioning Plastics for Testing D883 Terminology Relating to Plastics D3641 Practice for Injection Molding Test Specimens of Thermoplastic Molding and Extrusion Materials D4066 Classification System for Nylon Injection and Extrusion Materials (PA) D5947 Test Methods for Physical Dimensions of Solid Plastics Specimens D6110 Test Method for Determining the CHARPY Impact Resistance of Notched Specimens of Plastics E691 Practice for Conducting an Inter-laboratory Study to Determine the Precision of a Test Method

2.2 ISO Standard ISO 180:1993 Plastics—Determination of IZOD Impact Strength of Rigid Materials

3. 용어

3.1 정의 - Plastic 관련 정의는 D883을 참조.

3.2 용어 정의

3.2.1 Cantilever - 한쪽 끝에서만 고정된 투영 Beam

3.2.2 Notch sensitivity - Notch 반지름의 함수로서 충격 에너지의 변화를 측정한 값.

4. 시험종류

4.1본 시험방법에는 4가지 유사한 방법이 제시(NOTE 6 참조) 모든 시험방법은 동일한 시험기와 시편치수를

사용. 서로 다른 시험방법의 결과를 서로 연관 지을 수 있는 알려진 방법은 없다.

NOTE 6 -본 시험방법의 이전 버전은 CHARPY 시험방법 B를 포함하였으나 본 시험방법에서는 제외되어

D6110으로 출판.

4.1.1 시험방법 A에서 시편은 수직 Cantilever Beam으로 유지되고 Pendulum의 일회 Swing에 의해 파손.

초기 접촉 선은 시편 Clamp와 Notch 중심선에서 일정한 거리에 있으며 Notch와 같은 면에 존재.

4.1.2 시험방법 C는 시편 A의 일부를 이송하기 위해 증가된 에너지를 측정하는 절차를 추가하는 것을

제외하고는 시험방법 A와 유사. 보고된 값은 " Estimated net IZOD impact resistance ".






시험방법 C는 Notch 아래에서 27 J/m미만의 IZOD Impact resistance를 갖는 재료에 대해 시험방법 A보다

선호(옵션 단위에 대해서는 부록 X4를 참조) 시험방법 A와 C 차이는 이 값보다 높은 IZOD Impact resistance를

갖는 재료에서는 중요하지 않다.

4.1.3 시험방법 D는 재료 Notch 감도를 측정. Notch 응력집중은 Notch 반경이 감소함에 따라 증가.

4.1.3.1 큰 응력집중은 높은 Localized rates-of-strain을 초래. Strain 속도가 파단 에너지에 미치는 영향은

재료마다 다르므로 이 Notch 반경이 다른 시편을 시험하여 이 효과를 측정. IZOD 유형 시험에서 Notch 반경과

에너지 대 파단 반경의 함수는 반경 0.03 ~ 2.5mm에서 합리적으로 선형인 것으로 입증

단, 모든 시편이 동일한 파손(5.8 및 22.1 참조)

4.1.3.2 이 시험의 목적을 위해 반경 1.0 mm 시험의 "Non-brake"가 아닌 한 반경 0.25 - 1.0 mm 사이의 선의

기울기 b (22.1 참조)가 사용. 이 경우, 0.25 및 0.50 mm 반지름도 사용. 이 시험조건 하에서 시편을

파손시키는 충격 에너지에 대한 Notch 반지름의 영향은 값 b로 측정. b 값이 낮은 재료는 표준 Notch로

에너지가 높거나 낮을지 여부에 관계없이 Notch 반지름의 차이에 상대적으로 둔감. 높은 b 값을 갖는 재료는

Notch 반경에 크게 의존. 변수 b는 설계 계산에 사용될 수 없지만 설계자와 재료 선택에 대한 지침으로 사용.

4.2 시험방법 E는 시험방법 A와 비슷하지만 시험 장치의 Striker가 Notch 맞은 편의 시편에 충격을 가하도록

시편을 시험기 Vise에서 180° 돌린 점을 제외하고는 시험방법 A와 유사(그림1, 그림2 참조) 시험방법 E는

Plastic의 흠집이 없는 충격 내성을 나타내는데 사용되나, Notch 법으로 얻은 결과는 완전히 Notch가 없는

시편에서 얻은 결과와 항상 일치하지 않을 수 있다(28.1 참조)

5. 의의 및 사용

5.1본 시험 진행 전 시험재료의 규격을 참조. 재료규격에서 다루는 모든 시편준비, Conditioning, 치수 및 시험

인자는 본 시험방법에서 언급된 것보다 우선. 재료 사양이 없으면 기본조건을 적용.

FIG. 1 Relationship of Vise, Specimen, and Striking Edge to Each Other for IZOD Test Methods A and C

FIG. 2 Relationship of Vise, Specimen, and Striking Edge to Each Other for Test Method E






5.2 Pendulum 충격시험은 시편장착, Notch 가공 및 Pendulum 충격속도의 규정된 변수에 따라 지정된 크기의

표준시편을 파괴할 수 있는 에너지를 나타낸다.

5.3 시편이 파손되는 동안 Pendulum에 의해 손실된 에너지는 다음의 합.

5.3.1 시편 파단을 시작하기 위한 에너지

5.3.2 시편을 가로 질러 파손을 전파시키는 에너지

5.3.3 파괴된 시편의 이송 에너지("Toss 교정")

5.3.4 시편을 굽히기 위한 에너지

5.3.5 Pendulum Arm에서 진동을 발생시키는 에너지

5.3.6 시험기 Frame 또는 Base의 진동 또는 수평 운동을 발생시키는 에너지

5.3.7 Pendulum 베어링 및 지시기구의 마찰을 극복하고 바람(Pendulum air drag)을 극복하기 위한 에너지

5.3.8 충돌 라인에서 시편을 소성 또는 Indentation하는 에너지

5.3.9 구부린 시편 면에 Striker (또는 Pendulum의 다른 부분)가 문질러 발생하는 마찰을 극복하기 위한 에너지.

5.4 파단 전파 에너지가 파단 개시 에너지와 비교하여 상대적으로 작은 취성 재료의 경우, 흡수된 충격

에너지는 모든 실제 목적에 대해 5.3.1과 5.3.3의 합. Toss 교정 (5.3.3 참조)은 상대적으로 무겁고 부서지기

쉬운 재료를 시험할 때 흡수되는 전체 에너지의 매우 큰 부분을 나타낼 수 있다. 시험방법 C는 IZOD충격

내성이 27J/m미만인 재료에 사용. (옵션 단위는 부록 X4 참조) 시험방법 C에서 얻어진 Toss 교정은 원점

Toss의 경우처럼 회전 속도와 직선 속도가 동일하지 않을 수 있으며 시편 파단 중 운동에너지로 시편의

저장된 응력이 방출될 수 있기 때문에 Toss 오차 근사값을 구할 수 있다.

5.5 질기고 연성 섬유 충전 또는 Cloth-laminated 재료의 경우 파괴 전파 에너지(5.3.2 참조)는 파괴 개시

에너지 (5.3.1 참조)에 비해 클 수 있다. 이러한 재료를 시험할 때 시편이 정확하게 가공되고 배치되고

시험기가 충분한 용량으로 양호한 상태에 있어도 요인(5.3.2, 5.3.5 및 5.3.9 참조)이 상당히 중요해질 수

있다(NOTE 7 참조) 무른 재료시험은 굽힘(5.3.4 참조) 및 Indentation 손실(5.3.8 참조)이 상당할 수 있다.

NOTE 7 - 시험기 Frame과 Base는 움직임이 없거나 과도한 진동이 없는 인성이 높은 시편의 에너지를

처리하기에 충분히 단단해야 하며, 타격 중심이 타격의 중심이 되도록 한다. 타격시편과 함께 사용할 때

충격시험기 중앙에서 Striker를 정확히 위치시키면 Pendulum arm의 진동이 감소. 그러나 Pendulum 디자인에

따라 달라지는 Pendulum의 팔 진동으로 인한 손실은 Striker가 적절하게 배치되어 있더라도 인성이 큰

시편에서 발생.

5.6 충분한 강성과 질량을 가진 잘 설계된 시험기에서, 5.3.6과 5.3.7의 인자로 인한 손실은 매우 작아야 한다.

중량손실이 큰 시험기에서 견고한 재료의 폭이 넓은 시편을 시험할 때 진동이 심한 경우 (5.3.6 참조) 무거운

바닥에 단단히 고정되지 않은 경우 상당히 클 수 있다.

5.7 일부 재료의 경우, 시편이 연성으로 나타나고 Notch 뒤 영역에서 상당한 Drawing 또는 Necking 으로

상대적으로 높은 에너지 흡수로 입증되며 일부는 상대적으로 낮은 에너지 흡수로 인하여 소성이 거의

나타나지 않음을 알 수 있다. 이 방법은 시편 폭을 변화시킬 수 있고, 폭이 규정하기 때문에 취성, 저 에너지

파손 또는 연성, 고 에너지 파손 여부에 관계없이 폭을 명시.

해당 재료를 다루는 규격 및 너비가 Impact resistance 과 함께 보고.

앞서 살펴본 바에 따르면 너비가 수 mil 이상 차이가 나는 시편의 데이터를 비교해서는 안 된다.

5.8 각 시편에 대한 파손 유형은 다음과 같은 네 가지 범주 중 하나로 기록

C = Complete Brake - 시편이 둘 이상의 조각으로 분리되는 Brake.

H = Hinge Brake - 다른 부품을 수직으로 (90° 이하의 각도로) 잡을 때 시편의 한 부분이 수평 위에서 지지할

수 없는 불완전한 파손.

P = Partial Break - Hinge 끊기에 대한 정의를 충족하지 않지만 Notch 정점과 반대쪽 면 사이 거리의 90 %

이상 파손된 불완전한 파손.

NB = Non-Break -절단이 Notch 정점과 반대편 사이의 거리의 90 % 미만으로 확장되는 불완전한 파단.

인성이 큰 재료의 경우, Pendulum은 극한 섬유의 파단을 완료하고 깨진 조각을 이송하기 위해 필요한

에너지를 갖지 못할 수 있다. " Non- break " 시편에서 얻은 결과는 표준에서 벗어난 것으로 간주되며 표준

결과로 보고 불가. 이 코드로 시험방법에 정의된 대로 다른 유형의 파손을 경험하는 두 재료에 대해서는

Impact resistance를 직접 비교 불가. 보고된 평균은 마찬가지로 단일 파손 범주에 포함된 시편에서 파생.

이 문자 코드는 보고된 값과 관련된 파손의 유형을 설명하는 보고된 영향을 추가.

시편 재료에 대해 하나 이상 유형의 파손이 관찰되는 경우, 보고서에는 각 유형의 파손에 대한 평균 Impact

resistance 가 표시되고, 그 방법으로 파손하고 표식 코드가 붙은 시편의 비율이 표시.

5.9 충격에너지는 주로 품질관리 및 재료 규격 분야에 사용. 같은 재료이라고 생각되는 두 그룹의 시편에서

에너지 흡수, 파손유형, 임계너비 또는 임계온도가 크게 다른 경우, 이들 재료가 서로 다른 재료로

제조되었거나 상이한 공정 또는 Conditioning 환경에 노출되었다고 가정. 강성 순서는 다른 시험 조건

하에서도 역전될 수 있다.

NOTE 8 - 54 J/m미만의 충격에너지를 갖는 Phenolic을 포함한 열 경화 재료의 수동 및 Digital 충격시험기






간에는 불일치가 존재. 수동 충격시험기와 Digital 충격시험기 모두에서 시험된 동일한 재질의 데이터를

비교하면 Digital 시험기 데이터가 수동 시험기의 데이터보다 훨씬 낮을 수 있다. 그러한 경우에, 상관관계

조사는 측정장치간 관계를 적절하게 정의하는데 필요.

시험방법 A-CANTILEVER BEAM TEST

6. 시험기

6.1 시험기는 견고한 Frame과 베어링을 통해 Pendulum형 Hammer로 연결된 시편을 고정하기 위한 Vise가

장착된 거대한 Base로 구성되며(6.2 참조) Pendulum 고정 및 해제 메커니즘과 시편의 파괴 에너지를 표시하는

메커니즘으로 구성.

6.2 마찰과 바람에 대한 보정 계산을 돕기 위해 시편을 Vise 및 Graph 또는 표에 배치하기 위한 Jig도 포함.

한 유형의 시험기는 그림3 참조. 시편 위치 결정 Jig 설계는 그림4 참조. 자세한 요구사항은 다음 장에서 설명.

시험기 점검 및 교정을 위한 일반 시험방법은 부록 X2 참조. 시험기 조정을 위한 추가 지침은 제조업체가

제공.

6.3 Pendulum은 한쪽 끝이 베어링이고 다른 쪽이 Striker를 포함하는 Head인 단일 또는 다중 부재 Arm으로

구성. Arm은 시험기 부품과 시편 사이의 적절한 공간과 기하학적 관계를 유지하고 항상 측정된 Impact

resistance에 포함되는 진동 에너지 손실을 최소화 할 수 있도록 충분한 강성이 요구. 단순 및 복합 Pendulum

디자인 모두 이 시험방법을 준수.

FIG. 3 Cantilever Beam (IZOD-Type) Impact Machine FIG. 4 Jig for Positioning Specimen for Clamping

6.4 Pendulum의 Striker는 경화 강으로 축이 수평이고 Pendulum Swing면에 수직 상태에서 곡률 반경이 0.80 ±

0.20 mm 원통 표면.

Striker 접촉 선은 ± 2.54 mm 이내의 Pendulum 타격 중심에 위치.

(NOTE 9 참조) 원통형 Striking edge에 인접한 Pendulum 부분은 적절한 각도로 움푹 들어간 곳이나 기울어져

있어 이 원통형 면 이외의 부분이 파손 동안 시편과 접촉할 기회가 없게 된다.

NOTE 9-지지 축으로부터 타격 중심까지의 거리는 다음 식에 의해 Pendulum 진폭이 작은 진동의 주기로부터

실험적으로 결정.

L =지지 축에서 타격 중심까지의 거리, m

g = 중력 가속도 (천분의 1의 정확도), m/s2

π = 3.1416 (4π2 = 39.48)

p = 적어도 20 번의 연속적인 Swing을 평균하여 결정되는 단일 Swing주기(s).

Swing 각도는 센터의 각 측면에서 5° 미만.

6.5 Pendulum 고정 및 해제기구 위치는 Striker 수직 낙하높이가 610 ± 2 mm. 약 3.5 m / s의 충격 순간에

Striker의 속도가 생성(NOTE 10 참조) 기구는 가속 또는 진동을 주지 않고 Pendulum을 풀 수 있도록 구성.






NOTE 10

V = 충돌 순간의 Striker 속도 (m/s)

g = 국부적 중력 가속도 (m/s2)

h = Striker의 수직 낙하 높이 (m)

바람이나 마찰이 없는 것으로 가정.

6.6 Pendulum 유효길이는0.33 및 0.40 m 이므로 Pendulum을 수평보다 60°에서 30° 위의 각도로 올리면

필요한 Striker 고도를 얻을 수 있다.

6.7 시험기는 2.7 ± 0.14 J의 에너지를 전달할 수 있는 기본 Pendulum이 제공. Pendulum은 에너지의 85 %

미만인 시편과 함께 사용. 무거운 Pendulum은 파괴에 더 많은 에너지가 필요한 시편에 사용. 이들은 별개의

교환 가능한 Pendulum 또는 똑같이 보정된 무게의 여분의 쌍이 Pendulum의 반대편에 단단히 부착될 수 있는

하나의 기본 Pendulum으로 구성. 추가 중량으로 인해 타격 중심 또는 Pendulum의 구속 없이 매달린 정지

점의 위치가 크게 변경되지 않아야 한다 (시험기가 허용되는 교정 공차를 벗어남)

2.7 ~ 21.7 J에너지를 지닌 Pendulum 범위는 Plastic 시편에 사용하기에 충분하며 대부분 시험기에 사용.

Pendulum들은 두 배씩 증가하는 에너지를 가지는 것이 편리. 각 Pendulum은 용량의 ± 0.5 % 이내 정밀도.

6.8 시편의 긴 축이 수직으로 Vise 최상면에 직각으로 견고하게 시편을 고정시키기 위한 Vise 제공(그림1 참조)

이 평면은 0.12 mm 공차로 Notch 각도를 양분. 시편의 올바른 위치 결정은 시험기와 함께 제공된 Jig 사용.

고정되고 움직일 수 있는 Jaw 상단 모서리는 반경 0.25 ± 0.12 mm. 두께가 3.00 mm 하한에 근접하는 시편의

경우, Clamping 또는 시험 작동 중 시편의 하반부가 움직이지 않도록 하는 방법을 이용(그림4 및 11 참조)

NOTE 11- 일부 Plastic은 Clamping 압력에 민감하여 일부 실험실은 Clamping응력을 표준화하는 몇 가지

방법에 동의. 한 가지 방법은 시편 Vise 나사에 Torque 렌치 사용.

Vise 또는 시편 면이 평평하지 않고 평행하지 않으면 Clamping 압력에 대한 민감도가 증가.

결함이 있는 장비에 대한 조정 및 수정 지침은 부록 X2의 교정절차 참조.

6.9 Pendulum이 매달려있을 때, 타격 면은 표준시편의 전면 접촉 척도의 0.2 % 이내.

실제 Swing을 하는 동안 이는 Vise 윗면 위로 22.00 ± 0.05 mm 선로에서 시편과 초기 접촉.

6.10 시편 파단 시 Pendulum에 의해 소비된 에너지를 측정하기 위한 방법을 제공.

Pointer와 Dial 메커니즘 또는 Digital display와 Sensor (일반적으로 Encoder 또는 Resolver)로 구성된 전자

시스템을 사용. 두 경우 모두, 명시된 파단 에너지는 충격 지점을 넘어 Pendulum 상승 높이를 감지하여 결정.

표시 에너지는 Pendulum 마찰, Pointer 마찰, Pointer 관성 및 Pendulum 바람에 대해 보정되어야 하므로,

이러한 보정을 위한 지침은 10.3 및 부속서 A1 및 부록 A2에 포함. 전자 Display가 바람과 마찰을 자동으로

수정하지 않으면 운영자가 수동으로 에너지 손실을 결정(NOTE 12 참조)

NOTE 12- 많은 Digital 지시장치는 자동으로 바람과 마찰을 교정. 장비 제조업체는 이 방법에 대한

세부사항이나 바람과 마찰로 인한 수동 에너지 손실 계산방법에 대해 상담.

6.11 Vise, Pendulum 및 Frame은 충돌 순간과 파괴가 전파되는 동안의 Hammer 및 시편의 정확한 정렬을

유지하고 진동으로 인한 에너지 손실 최소화를 위한 충분한 강성이 필요.

Base는 충격으로 인해 움직이지 않을 정도로 충분하며 Pendulum 공기저항(바람), Pendulum 베어링의 마찰 및

지시장치의 마찰 및 관성으로 인한 에너지 손실이 최소로 유지되도록 설계, 제작 및 유지.

6.12 충격시험기 교정은 Dynamic 조건 하에서는 어려우며 기본변수는 정적 조건에서 검사.

시험기가 정적 시험을 통과하면 정확한 것으로 가정. 부록 X2의 교정절차는 장비의 정확성 확인에 사용.

일부 시험기 설계의 경우 필요한 교정 값을 얻기 위해 동등한 정확도로 결과가 표시될 수 있다면 대체 가능.

부록 X1은 시험기 및 시편의 규정 형상을 점검하기 위한 동적 시험에 대해서 설명.

6.13 Micrometer - 시편의 폭 측정을 위한 장치는 D5947의 요구사항을 준수.

Notch 아래 시편에 남아있는 Plastic 재료 깊이를 측정하는 장치는 D5947의 요구사항을 준수.

하나의 Anvil 또는 Presser foot은 그림5에 주어진 치수에 맞는 Tapered blade이고 반대쪽 Anvil 또는 Presser

foot은 평평하고 D5947을 준수.






NOTE 1—These views not to scale. NOTE 2—Micrometer to be satin-chrome finished with friction thimble. NOTE 3—Special anvil for micrometer caliper 0 to 25.4 mm range (50.8 mm frame) NOTE 4—Anvil to be oriented with respect to frame as shown NOTE 5—Anvil and spindle to have hardened surfaces NOTE 6—Range: 0 to 25.4 mm NOTE 7—Adjustment must be at zero when spindle and anvil are in contact.

FIG. 5 Early (ca. 1970) Version of a Notch-Depth Micrometer

FIG. 6 Dimensions of IZOD-Type Test Specimen






7. 시편

7.1 시편은 7.2, 7.3, 7.4 및 7.5에 따라 수정된 것을 제외하고는 그림6의 치수 및 형상을 준수.

규정 Notch의 정확한 윤곽 및 조건을 보장하려면 모든 시편에 8절에 따라 Notch를 가공.

7.1.1 연구에 따르면 일부 재료의 경우 Notch 위치와 충격을 받은 끝 부분의 길이가 측정된 Impact

resistance에 약간의 영향을 미칠 수 있으므로 그림6의 치수와 그림1, 그림2와 같은 배치에 유의.

7.2 Molded 시편 폭은 3.0 ~ 12.7 mm. 재료 규격에 명시된 대로 또는 양자간 합의에 따른 시편 폭 사용.

한쪽 치수가 12.7 mm 미만인 시편은 짧은 면에 Notch가 있어야 하며 그렇지 않은 경우, 모든 압축 성형

시편은 성형 압력의 적용 방향과 평행한 측면에 Notch를 가공(그림6 참조)

NOTE 13- 7.5절에서 평행한 평면 평행면 쌍이 필요한 경우, 일반적으로 IZOD 시험을 위해 시편을 직접

사출 성형할 때 형성된 평행하지 않은 Drawing 면을 수용하는 것이 일반적.

직사각형 섹션이 아닌 사다리꼴 섹션을 사용하면 데이터 이동 및 산포가 발생할 수 있다는 점에 유의.

시편 표면이 평행하지 않은 경우 시편의 불균등한 타격으로 인해 파손 영역에서의 Clamping과 동적인

비틀림에 의해 측정 불균등한 응력이 발생.

실험실 간 비교는 시편 준비조건을 명확히 명시.

7.2.1 6.35 mm 이하 시편 취급 때는 주의가 필요. 시험 중 비틀림이나 Buckling을 방지하기 위해 정확하게

설치하고 지지. 일부 재료는 Clamping 압력에 매우 예민(NOTE 11 참조).

7.2.2 충격시험 역학에 대한 비판적인 연구 결과에 따르면, 폭이 6.35 mm 미만인 시편은 더 넓은 시편보다

충격, 굽힘 및 비틀림으로 인해 더 많은 에너지를 흡수. 따라서, 6.35 mm 이상의 너비 시편 사용을 권장.

최소 시편 폭 결정은 시험자가 하며, 재료 사양을 참조.

7.2.3 권장 성형조건에 대해서는 재료 사양을 참고. 사용된 Mold 및 성형기의 유형 및 Mold Cavity에서의 유동

거동은 얻어지는 충격저항에 영향을 주며 주조된 판의 한쪽 끝에서 채취한 시편은 다른 쪽 끝에서 채취한

시편과 다른 결과를 나타낼 수 있으므로 실험실은 재료 규격에 부합하는 표준 Die를 사전에 결정.

D3641은 일반 성형공차의 기준으로 사용할 수 있지만 규정 성형조건에 대한 재료사양을 참조.

7.2.4 Notch가 성형 방향에 평행하지 않고 수직인 경우 Plastic 소재의 Impact resistance가 다를 수 있다.

이방성 Sheet 또는 Plate의 Grain 방향 또는 반대의 경우도 차이.

7.3 Sheet 재료의 경우, 시편은 세로 방향과 가로 방향으로 Sheet에서 절단. 시편 폭은 판 두께가 3.0~12.7

mm인 경우 판 두께이며 12.7 mm보다 두꺼운 판재는 12.7 mm까지 가공. 12.7 mm 인 4각시편은 Sheet에서

잘라낸 것과 같이 Lengthwise 및 Crosswise 방향으로 시험. 시편이 평평하게 시험될 때, 시편이 한 면에만

가공되면 Notch는 가공 표면에 가공. 시편이 두꺼운 Sheet에서 절단될 때 시편이 절단된 Sheet의 두께

부분(예: 중심, 상단 또는 바닥)을 기록.

7.4 복합재료 시편제작을 위해 표준 너비의 시편을 Cementing, Bolting, Clamping, 또는 다른 방법으로

결합하는 것은 권장하지 않으며 시험결과가 계면효과 또는 용매 및 시멘트가 에너지에 미치는 영향으로 인해

심각한 영향을 받을 수 있으므로 피한다. 그러나 시편 준비에 다른 방법을 사용할 수 없을 때 얇은 재료에

대한 IZOD 시험 데이터가 필요한 경우 가능한 오차원인을 인식하고 받아 들일 수 있는 경우 복합재료를 다음

기술을 이용하여 준비.

7.4.1 시편너비가 6.35 ~ 12.7 mm인 얇은 개별 시편의 복합체. 복합재의 개별 부재는 정확하게 정렬되고

Clamped, Bolted, Cemented. 복합재료는 적절한 치수로 가공 후 Notch를 가공.

복합시편의 사용은 시험결과 보고서에 기록.

7.4.2 재료의 Impact resistance 에 영향을 미치지 않는 용매 또는 접착제 선택에 주의.

용제 또는 용제가 함유된 접착제를 사용하는 경우, 시험 전 용제를 완전히 제거하기 위해 Conditioning.

7.5 시편은 비틀림이 없어야 하며(NOTE 14 참조) 평행한 평면과 Scratches, Pits, Sink marks 없는 수직 방향의

쌍을 가져야 한다. 시편은 육안관찰 및 Micrometer Calipers로 측정하여 요구사항 준수를 점검.

요구사항 중 하나 이상의 차이가 있는 시편은 시험 전 제거하거나 적절한 크기와 모양으로 가공.

NOTE 14 - Pendulum Striking edge와의 접촉점에서 0.05 mm의 Notch면에 약간의 비틀림이 있는 시편은

정상보다 상당히 큰 파단 면적을 갖는 특징적인 파면을 보이며 에너지가 정상적인 파손보다 상당히 클 수

있다(20 ~ 30%). Tapered 시편은 파손 전 Vise에서 구부리는데 더 많은 에너지가 필요.

8. Notch 가공

8. Notch 가공 시편

8.1 Notch 가공은 Milling machine, 선반 또는 기타 가공기계로 가공.

이송속도와 절단속도는 Notch 가공 작업을 통해 일정(참고 15 참조). 액체 또는 가스 냉각제로 시편을

냉각시키는 것을 권장. 단일 날 Cutter는 다중 날 Cutter로 동일한 품질의 Notch를 만들 수 없다면 시편 Notch

가공 시 사용. 단일 톱날 Cutter는 시편 형상에 대한 Grinding이 쉽고 시편이 더 부드럽게 자르기 때문에 선호.

절삭 날은 Nicks 및 Burrs 부분이 없도록 주의 깊게 연마. Rake가 없고 15~ 20°의 Work relief angle을 가진

공구가 권장.

NOTE 15- 일부 열가소성 수지의 경우, 절삭 속도가 수냉 없이 89-160 mm/min 이송속도에서 53-150 m/min






절단속도가 가능하며 수냉조건에서는 36~160 mm/min 이송속도에서 동일한 절삭 속도가 가능.

8.2 시편은 개별적으로 또는 그룹으로 분류되나 두 경우 모두 최종 시편에서 나오는 Cutter에 의한 뒤틀림이나

흠집을 방지하기 위해 시편 Holder 마지막 시편 뒤에 Notch가 없는 백업 또는 "Dummy bar"를 배치.

8.3절삭 날 또는 톱날의 형상은 그림6에 명시된 바와 같이 시편에서 형상과 깊이의 Notch를 생성하는 것과

동일(NOTE 16 참조). Notch 끼인각은 0.25 ± 0.05 mm의 정점에서의 곡률 반경으로 45 ± 1°. Notch 각도를

양분하는 평면은 2° 이내에 시편 면에 수직.

NOTE 16- 넓게 변화하는 물리적 치수를 갖는 재료의 Notch는 동일 Cutter를 사용하는 경우에도 윤곽이 다를

수 있다.

8.4 Notch 아래 시편에 남아있는 Plastic 재료 깊이는 10.16 ± 0.05 mm. 이 치수는 6.13에 따라 측정.

Tapered Blade가 Notch에 적절. 시편은 Anvil 사이에서 대략 수직. Draft angle을 가진 시편의 경우,

Micrometer의 평평한 원형 Anvil 중심에 Non-cavity (넓은 가장자리) 표면을 위치.

8.5 Cutter속도와 이송속도는 적절한 조건을 선택하지 않으면 절단 중 발생하는 열 변형과 응력에 의해 Notch

품질이 악영향을 받을 수 있으므로 재료에 맞게 선택. 사용된 Notch 가공 인자는 유리 전이온도 이상으로

열가소성 수지 온도를 상승시키는 것과 같은 재료의 물리적 상태를 변경하지 않아야 한다. 높은 Cutter 속도,

느린 이송속도 및 냉각수부족은 느린 Cutter 속도, 빠른 이송 속도 및 냉각수 사용보다 열 손상이 더 많이

발생. 그러나 이송속도/ Cutter속도 비율이 너무 높으면 시편에 충격과 균열이 발생. 수용 가능한 Notch를

제작할 수 있는 Cutter속도/ Feeding 비율의 범위는 적절한 냉각수의 사용으로 연장 (NOTE 17 참조)

새로운 형태의 Plastic의 경우, Notch 가공조건에서의 변화효과 연구가 필요(NOTE 18 참조)

NOTE 17- 물 또는 압축 가스는 많은 Plastic에 적합한 냉각제.

NOTE 18 - 가공 중 Notch 정점 근처의 재료의 온도상승을 결정하기 위해 내장형 Thermocouple 또는 다른

온도 측정장치를 사용. Notch 가공 작업 중 유도된 열 응력은 단색광의 교차 극 사이에서 저 배율로 시편을

보면서 투명한 재료에서 관찰.

8.6 Notch 작업은 Notch를 한 번 통과할 때 하나 이상의 시편과 "Dummy bar"에 Notch를 가공.

각 Cutter에 의해 측정 시편 Notch는 500번 Notch 가공 작업 후 또는 경험에 따라 만족스럽다면 더 적은

빈도로 검사. 시험 재료로 만들어진 시편의 Notch는 검사되고 검증. Notch 검사 및 검증을 위한 절차 중

하나가 부록 X1에 제시. Notch가 있는 각 유형의 재료를 검사하고 검증.

각도 또는 반경이 지정된 한계치를 벗어나는 경우 Cutter는 새로 연마된 것으로 교체(NOTE 19 참조)

NOTE 19- 긴 수명을 위해 Carbide tip 또는 산업용 Diamond Tip Notch Cutter를 권장.

9. Conditioning

9.1 Conditioning - Notch 가공 후 40분 이상, D618의 절차 A에 따라 시험 전 23±2°C 및 50±10 % 상대습도에서

시험. 재료가 충격저항의 평형에 도달하는데 필요한 Conditioning 시간이 짧다는 것을 (양자 간) 문서화

9.1.1 나일론과 같은 일부 흡습성 재료의 경우, 재료 규격(예: D4066)은 "건조된 성형시편"의 시험을 요구.

이러한 요구사항은 위의 50 % 상대습도에 대한 사전 조건 설정보다 우선하며, 성형완료 즉시 수증기 불 침투

용기에 시편을 밀봉하고 시험준비가 될 때까지 시편을 유지.

9.2 시험조건 - 표준 실험실 분위기에서 23± 2°C 및 50 ± 10%의 상대습도에서 시험. 불일치 하는 경우,

허용오차는 ± 1°C 및 ± 5 % 상대습도.

10. 절차

10.1 제 9항에 규정된 조건 하에서 시험할 각 시편에 적어도 5회 이상, 바람직하게는 10회 이상 충격시험.

각 시편은 동일한 공칭 폭 (± 0.13mm) 이방성이 의심되는 Sheet에서 절단한 시편의 경우 각 주 방향

(길이방향 및 이방성 방향과 교차)에서 시편을 준비하고 시험.

10.2 시편의 파괴 에너지를 추정하고 적절한 에너지의 Pendulum을 선택. 에너지의 85 % 이하의 손실로

그룹의 각 시편을 깰 것으로 예상되는 가장 가벼운 표준 Pendulum을 사용(NOTE 20 참조).

시험 시작 전 제 6절의 요구사항을 충족할 수 있도록 적절한 Pendulum을 갖춘 시험기를 확인(부록 X1 참조)

NOTE 20 이상적인 시험방법은 일정한 시험속도로 충격시험을 수행. Pendulum 형 시험에서 속도는 파단이

진행됨에 따라 감소. Pendulum 용량에 접근하는 충격 에너지를 가진 시편의 경우, 시편 파손과 이송에 불충분.

15 % 이상의 에너지 지시 값을 피함으로써 Pendulum 속도는 1.3m/s 이하로 감소하지 않는다.

반면, 너무 무거운 Pendulum을 사용하면 지시 감도 저하.

10.3 기계식 Pointer와 Dial이 장착된 경우, 시험 전 다음 작업을 수행.

시험기에 Digital 지시 시스템이 장착되어 있으면 제조업체의 지침에 따라 바람의 손실 및 마찰을 교정.

과도한 마찰이 표시되면 시험 시작 전 시험기를 조정.

10.3.1 표시 Pointer가 정상 시작 위치에 있지만 Vise에 시편이 없는 상태에서 정상 시작 위치에서

Pendulum을 놓고 Pointer가 Swing 후에 도달한 위치를 인자 A의 지시 값으로 기록

10.3.2 Pointer를 재설정하지 않고 Pendulum을 올리고 다시 장착. Pointer는 눈금을 추가로 올린다.

Swing이 Pointer의 추가적인 움직임을 일으키지 않을 때까지 (10.3.2)를 반복하고 인자 B의 한 지시 값으로

최종 지시 값을 기록(NOTE 21 참조)






10.3.3 앞의 두 작업을 여러 번 반복하고 평균 A 및 B 지시 값을 계산하고 기록.

NOTE 21- 인자 B는 Pendulum에 의해 Pendulum 베어링과 바람에 마찰이 생겨 에너지가 손실되었음을 표시.

차이 A-B는 표시 메커니즘에서 마찰 및 관성에 손실된 에너지의 표시이나 실제 보정에서는 시편에 흡수된

에너지가 Pendulum이 Full Swing을 만들 수 없기 때문에 실제 보정 값은 이러한 요소보다 작다. 따라서

시편의 파괴 에너지 결정 전 시편의 표시된 파괴 에너지가 시험기 보정 계산에 포함(10.8 참조).

A 및 B 값은 시험기의 상태를 나타낸다.

10.3.4 과도한 마찰이 있는 경우 시험 시작 전 시험기를 조정.

10.4 섹션 7, 8 및 10.1의 요구사항을 충족하는지 시편을 확인.

10.5 Notch 가공 후 시편 폭을 0.025 mm까지 측정하고 기록.

예상 파면에 중심을 둔 Notch에 인접한 위치에서 너비 측정.

10.6 시편 Notch 아래에서 시편에 남아있는 재료의 깊이를 측정하여 0.025 mm까지 기록.

Tapered Blade가 Notch에 적합. 시편은 Anvil 사이에서 대략 수직이며 Draft angle을 가진 시편의 경우,

Micrometer의 평평한 원형 Anvil 중심에 Non-cavity(넓은 면) 면을 위치.

10.7 시편을 고정 시키되, 너무 단단하지 않게(6.7 참조) Vise에 고정(NOTE 11 참조)

그림6에 표시된 치수의 시편의 " Impacted end"가 Vise 위에 돌출된 끝임을 확인하기 위해 특별한 주의가 필요.

Pendulum을 놓고 파괴된 시편 모양에 대한 설명과 함께 시편의 파단 에너지를 기록(5.8의 파손 범주참조)

10.8 표시 시스템 (즉, Digital display 또는 컴퓨터)에 의해 자동으로 결정되지 않는 한, 시편의 표시된 파단

에너지에서 바람영향 및 마찰 보정 값을 제거. 기계 Dial과 Pointer가 사용되는 경우, A와 B 인자와 적절한 표

또는 부속서 A1과 부속서 A2에 설명된 Graph를 사용하여 보정을 결정.

바람영향과 마찰을 자동으로 보정하지 않는 Digital 시스템의 경우 이 수정을 수행하는 제조업체절차를 준수.

10.8.1 수동 또는 자동으로 바람영향 및 마찰 보정 값을 보정되지 않은 파단 에너지에서 뺀 다음 새 파손

에너지를 계산. 이 값을 10.2에 명시된 Hammer의 에너지 요구량과 비교. 부적절한 에너지 Hammer가 사용된

경우 결과를 폐기하고 적절한 Hammer로 새 시편에 대한 추가 시험을 수행(부속서 A1 및 부속서 A2 참조)

10.9 10.8에 있는 Net value를 시편 너비로 나누어 J/m 단위의 Notch 아래에서 Impact resistance를 계산.

선택 단위인 kJ/m2를 사용하는 경우 충격 강도를 얻기 위해 규정 시편의 Notch 아래에서 측정된 너비와

깊이로 10.8의 Net value를 나눈다. " Depth under the notch " 라는 용어는 그림6의 치수 A로 표현.

따라서 단면적(Notch 아래의 너비와 깊이)을 보고(부록 X4 참조)

10.10 시편 그룹의 평균 IZOD Impact resistance를 계산. 그러나 동일한 공칭 폭과 파손 유형을 가진 시편의

값만 평균. 5.8에 명시된 방법으로 파괴되지 않은 시편으로부터 얻어진 값은 평균값에서 제외하며 그룹의

표준편차도 계산.

11. 보고서

11.1 다음 정보를 보고.

11.1.1 시험방법 (시험방법 A, C, D 또는 E)

11.1.2 형식 소스, 제조업체 코드번호 및 이전 기록을 포함한 재료의 설명

11.1.3 시편준비 방법, 시험조건, 시편 Notch 가공 후 조건화 한 시간 수 및 Sheet 재료에 대한 이방성에 대한

시험방향(있는 경우)

11.1.4 Pendulum용량, Joules, Foot pound-force, Inch pound-force

11.1.5 시편 Notch 밑의 너비와 깊이

11.1.6 재료 시편 당 시험된 총 시편 수량

11.1.7 파손유형(5.8 참조)

11.1.8 Impact resistance는J/m로 보고. 선택 단위인 kJ/m2 도 사용(10.9 참조)

11.1.9 5.8절의 각 요구사항 범주에 부합하는 결함이 발생한 시편의 수

11.1.10 5.8에 제시된 바와 같이 파손되지 않은 시편을 제외한 각 파손 범주의 시편에 대한 평균 Impact

resistance 및 표준편차(J/m). 선택 단위 (kJ/m2) 또한 보고(부록 X4 참조).

11.1.11 각 범주에서 파손한 시편의 백분율에 해당 5.8의 문자 코드 추가.

27J/m보다 적은 재료에 대한 C- Cantilever Beam 시험방법

12. 장치

12.1 장치는 6절에 명시된 것과 동일.

13. 시편

13.1 시편은 7절에 명시된 것과 동일.


14.1 Notch 가공 시편은 8절에 명시된 것과 동일.

15. Conditioning






15.1 시편 조정 및 시험환경은 9절 준수.

16. 절차

16.1 절차는 제10절과 동일하며, 손상 시편을 이송하기 위한 에너지 추정 절차를 추가.

16.1.1 각기 다른 재료 유형과 시편 크기(폭)를 이송하기 위한 에너지 크기를 추정. 이는 파단 시편의 끝

부분을 Clamping된 부분에 재 위치시키고 시험속도와 대략 동일한 속도를 시편에 부여하는 방식으로

Pendulum을 두 번째로 치는 것에 의해 수행. 이는 시편파손 후 상승한 높이에서 Pendulum을 풀어 수행.

Toss할 에너지는 이전에 설명한 지시 값과 이 높이에서 얻은 자유 Swing 지시 값의 차이로 추정.

올바른 높이에서 Pendulum을 재현할 수 있는 방법을 고안.

17. 보고서

17.1 다음 정보를 보고

17.1.1 11.1.1과 동일

17.1.2 11.1.2와 동일

17.1.3 11.1.3과 동일

17.1.4 11.1.4와 동일

17.1.5 11.1.5와 동일

17.1.6 11.1.6과 동일

17.1.7 평균 Reversed Notch Impact resistance, J/m(파손 범주에 대해서는 5.8 참조)

17.1.8 11.1.8과 동일

17.1.9 11.1.9와 동일

17.1.10 11.1.10과 동일

17.1.11 11.1.11과 동일

17.1.12 Joule (j) 또는ft • lbf의 관점에서 표현된 추정된 Toss 교정

17.1.13 IZOD 충격 에너지와 Toss 교정 에너지의 차이가 순수 IZOD 에너지.

이 값은 시편 너비 (Notch의 바닥)로 나눠서 보고서의 Net IZOD Impact resistance를 계산.

시험방법 D- NOTCH RADIUS 감도 시험

18. 장치

18.1 장치는 6절에 명시된 것과 동일

19. 시편

19.1 시편은 7절에 명시된 것과 동일. 모든 시편은 동일한 공칭 폭, 표준은 6.35mm.

20. Notch 가공

20.1 Notch 가공은 반경 0.25 mm 시편 10개, 반경 1.0 mm 시편 10개를 제외하고는

8절과 6절에 명시된 대로 수행

21. Conditioning

21.1 시편 조정 및 시험환경은 9절 준수.

22. 절차

22.1 10절에 따라 각 Notch 반경 당 10개 시편 시험.

22.2 각 그룹 내에서 균열 형태가 균일하게 C, H, C 및 H 또는 P를 제외하고 각 그룹의 평균 Impact

resistance를 계산.

22.3 반지름 0.25 mm인 Notch시편이 파괴되지 않으면 시험 적용은 불가.

22.4 1.0-mm 반경 Notch로 시험한 10개 시편 중 하나가 NB와 같이 파손하지 않는 경우 추가 데이터를 얻지

않으면 Notch 감도절차를 사용할 수 없다. 0.50 mm Notch 반경을 사용하고 22.1과 22.2의 절차를 반복하여

같은 시편을 사용하여 새 세트의 시편을 준비.

23. 계산

23.1 0.25와 1.0 mm Notch 반지름 또는 0.010과 0.040 in Notch 반경의 Impact resistance 값을 연결하는 선의

기울기를 다음 식으로 계산(0.500mm Notch 반경이 대체되면 그에 따라 계산을 조정)

E2 = 큰 Notch에 대한 평균 Impact resistance, Notch의 J/m

E1 = 작은 Notch에 대한 평균 Impact resistance, Notch의 J/m

R2 = 큰 Notch 반경, mm

R1 = 작은 Notch 반경, mm.

예







24.1.1 11.1.1과 동일

24.1.2 11.1.2와 동일

24.1.3 11.1.3과 동일

24.1.4 11.1.4와 동일

24.1.5 11.1.5와 동일,

24.1.6 11.1.6과 동일,

24.1.7 J/m단위의 평균 Reversed Notch 충격저항(파손 범주는 5.8 참조),

24.1.8 11.1.8과 동일,

24.1.9 11.1.9와 동일,

24.1.10 11.1.10과 동일

24.1.11 11.1.11과 동일.

24.1.12 단위가 b 인 평균값과 0.25 mm Notch의 평균 IZOD Impact resistance를 보고.

시험방법 E- CANTILEVER BEAM REVERSED NOTCH TEST

25. 장치

25.1기구는 6절에 명시된 것과 동일

26. 시편

26.1 시편은 7절에 명시된 것과 동일.


27.1 8절에 따라 시편을 채취.

28. Conditioning

28.1 시편 Conditioning 및 시험환경은 9절 준수.

29. 절차

29.1 Striker가 Notch 반대 면에 충격력이 가해지도록 시편을 Clamp하는 것을 제외하고는 충격을 가할 때

Notch를 인장응력이 아닌 압축이 가해지도록 제10절에 따라 진행(그림2 및 22, 23 및 NOTE 24).

TABLE 1 Precision Data, Test Method A—Notched IZOD NOTE 1—Values in ft•lbf/in. of width (J/m of width) NOTE 2—See Footnote 10.

NOTE 22- Reversed Notch 시험은 Notch가 없는 충격시험을 위해 0.25 mm Notch 시편을 표준으로 사용.

Reversed Notch 시험을 사용하면 시험 전 필요하지 않은 시편을 10.2 ± 0.05 mm 깊이로 가공할 필요가 없으며

표준 Notch 시험과 동일한 편의성을 제공(시험방법 A 및 시험방법 A)

NOTE 23- Reversed Notch 시험으로 얻은 결과가 10.2 mm 깊이로 가공된 Notch없는 Bar에서 얻은 결과와

항상 일치하지 않을 수 있다. 일부 재료의 경우, 시험 중 두 시편 유형의 Clamp 질량의 차이와 파손시편에

따른 Toss 에너지의 차이로 인한 영향이 시험 시 불균형에 기여

NOTE 24- 재료가 성형 또는 다른 가공 영향으로 인해 이방성이 의심되는 경우, 표준 IZOD 시험에 사용된

것과 반대 면에 Reversed Notch 시편을 가공. 즉, 충격 타격에 동일 면을 사용.

30. 보고서


30.1.1 11.1.1과 동일

30.1.2 11.1.2와 동일






30.1.3 11.1.3과 동일

30.1.4 11.1.4와 동일

30.1.5 11.1.5와 동일

30.1.6 11.1.6과 동일

30.1.7 평균 Reversed Notch Impact resistance, J/m (파손 범주는 5.8 참조),

30.1.8 11.1.8과 동일,

30.1.9 11.1.9와 동일,

30.1.10 11.1.10과 동일

30.1.11 11.1.1과 동일

31. 정밀도와 Bias

31.1 표1과 표2는 E691에 따른 Round robin을 기반으로 한다. 각 재료에 대해 시험 Bar는 Notch 가공을

제외하고 동일 재료에서 준비. 참여한 각 실험실은 시험한 Bar에 Notch를 가공.

표1과 표2는 5개 시편에 대한 평균치인 시험결과에 기초하여 제시.

Round robin에서 각 실험실은 평균적으로 각 재료 당 9개 시편을 시험.

31.2 표3은 7개 실험실에 의해 시험된 5가지 재료를 포함하는 Round robin에 기초.

각 재료에 대해 시편을 동일 재료에서 준비하고 개별 시편은 동일한 실험실에서 Notch 가공.

표3은 5개 시편에 대한 평균치인 시험결과에 기초하여 제시.

Round robin에서 각 실험실은 각 재료의 시편을 10개씩 시험.

31.3 Ir 및 IR의 개념 - Sr 및 SR이 충분히 큰 데이터 군에서 계산된 경우 및 5개 시편 시험결과의 평균인

시험결과의 경우(경고 - Ir 및 IR (31.3 - 31.3.3 참조)에 대한 다음 설명은 본 시험방법의 정밀도를 고려하는

의미 있는 방법을 제시하기 위한 것이다. 표1-3 데이터는 Round robin 결과로 다른 Lot, 조건, 재료 또는

실험실을 대표할 수 없다. 이 시험방법의 사용자는 E691에 설명된 원칙을 적용하여 실험실에 데이터 생성)

31.3.1 반복성, Ir (동일 재료에 대한 두 가지 시험결과 비교, 같은 날 동일한 장비를 사용하여 동일한 작업자가

얻은 결과) - 두 시험결과는 Ir 값 이상 차이가 있으면 동일하지 않는다고 판단

31.3.2 재현성, IR (다른 날에 다른 장비를 사용하여 다른 작업자가 얻은 동일한 재료에 대한 두 가지 시험결과

비교) - 두 재료가 IR 값 이상 차이가 나는 경우 두 시험결과가 동일하지 않는다고 판단.

31.3.3 31.3.1 및 31.3.2에 따른 판단은 정확할 확률은 대략 95 % (0.95)

31.4 Bias -이 시험방법의 Bias를 추정할 수 있는 기준은 없다.

NOTE 25- 1973 년에 원래의 Round robin 데이터를 수집한 이후로 많은 변화가 발생. 결과적으로,

본 시험방법의 최신 개정판에 대한 정밀도와 편차를 평가하기 위한 새로운 작업 그룹이 구성.

32. Keywords 32.1 Impact resistance, IZOD impact, notch sensitivity, notched specimen, reverse notch impact TABLE 2 Precision Data, Test Method C—Notched IZOD NOTE 1—Values in ft·lbf/in. of width (J/m of width) NOTE 2—See Footnote 10.

TABLE 3 Precision Data, Test Method E—Reversed Notch IZOD NOTE 1—Values in ft·lbf/in. of width (J/m of width) NOTE 2—See Footnote 8.

부속서 (필수정보)






A1. 바람영향 및 마찰 보정 도표의 작성을 위한 지침

FIG.A1.1: Method of Construction of a Windage and Friction Correction Chart

A1.1 Chart 구성 및 사용은 마찰 및 바람손실이 이러한 손실 Torque가 Pendulum에 적용되는 각도에

비례한다는 가정에 근거. 그림A1.1은 Pendulum Swing 중 Pendulum 위치의 각도 대 에너지 손실을 가정.

설명할 보정 Chart는 그림A1.1의 왼쪽 부분. 바람영향 및 마찰 보정 Chart는 상용 시험기 제조업체에서 구입.

A와 B로 지정된 에너지 손실은 10.3에 기술.

FIG.A1.2: Sample Windage and Friction Correction Chart

A1.2 매달린 위치를 넘어선 Swing 부분의 Pendulum 각을 Graph의 가로축에 편리한 선형 눈금으로 배치하여

보정 Chart (그림A1.2 참조)를 구성. 편의상 각도 기준점을 가로 좌표의 오른쪽 끝에 배치하고 각도 변위를

왼쪽으로 선형으로 증가. 횡좌표는 Scale C로 표시. 각 변위가 횡좌표에서 선형으로 표시되는 양이지만

이 변위는 시험기 Dial에서 표시된 에너지로 표시하면 더 편리.

이는 표시된 Pendulum 에너지가 오른쪽으로 증가하는 비선형 Scale C를 산출.

A1.3 오른쪽 세로 좌표에서는 바닥에서 0으로 시작하여 맨 위에 최대 예상 Pendulum 마찰 및 휨 값에서

정지하는 선형 눈금 B를 배치.

A1.4 왼쪽 세로 좌표에서 B 스케일에 나타나는 최대 세로 좌표의 1.2 배까지 선형 스케일 D를 구성하지만

스케일 B의 구성에 사용된 스케일 두 배.

A1.5 인접한 스케일 D는 좌표가 스케일 D에서 에너지 보정 값이 같고 스케일 C에서 표시된 에너지를 갖는

점들의 초점인 곡선 OA를 Plot. 이 곡선을 스케일 A라고하며 Scale D와 동일한 눈금 및 Numbering system을






사용

A1.6 Chart 사용 지침

A1.6.1 Dial A의 매달린 상태 또는 최대 지시 에너지 위치에 사전 위치된 Pointer로 Pendulum의 자유

Swing에서 얻은 지시 값 A를 스케일 A에 위치시키고 표시.

A1.6.2 10.3의 지침에 따라 Pendulum에 의해 Dial의 제로 표시된 에너지 위치에 가깝게 밀어 올려진 Pointer를

몇 번 자유 Swing한 후에 얻은 지시 B를 Scale B에 위치시키고 표시.

A1.6.3 이렇게 얻어진 두 점을 직선으로 연결.

A1.6.4 Scale C에 표시된 충격 에너지에서 Scale D로부터의 바람과 마찰에 대한 보정을 얻기 위해 Constructed

line까지 왼쪽으로 가로 지른다.

A1.6.5 시편에 전달된 에너지를 얻기 위해 지시된 충격 값으로부터 이 보정 값을 뺀다.

A2. 바람영향 및 마찰 보정 계산절차

A2.1이 부속서의 바람영향 및 마찰 보정 계산절차는 부록 X3의 유도에 의해 개발된 식에 기초. 이 절차는

부록 A1에 설명된 그래픽절차의 대체로 사용되며 소형 전자 계산기 및 컴퓨터 분석에 적용.

A2.2 6.3에 나타낸 바와 같이 지지 축으로부터 타격 중심까지의 거리 L을 계산(Striker 중심이 무게 중심과

거의 같다고 가정)

A2.3 X2.16에 표시된 시험 시작 시 Pendulum 타격중심(무게 중심)의 최대 높이 hM을 측정.

A2.4 시험 장치에 시편이 없는 Pendulum의 첫 번째 Swing에서 결정된 바와 같이 Dial의 마찰과 마찰에 대한

에너지 보정 EA를 측정하고 기록.

이 보정은 사용된 Pendulum에 적합한 에너지 스케일 EM에서 측정.

A2.5 A2.4에서 얻은 지시장치의 위치를 재설정하지 않고 시험장치에 시편 없는 2번의 추가 Swing후 Pendulum

바람에 대한 에너지 보정 EB를 측정

A2.6 다음과 같이 βmax를 계산

EA = Pendulum의 바람에 대한 에너지 보정 + Dial의 마찰, J

EM = 사용된 Pendulum에 대한 최대 눈금, J

L = 받침에서 Pendulum 중심까지의 거리, m

hM = 시험 시작 시 Pendulum 무게 중심의 최대 높이, m

βmax = 최대 Pendulum의 한 Swing과 함께 이동.

A2.7 시편 파괴 에너지, Es, J

A2.8 시편 측정 값 Es를 다음과 같이 계산.

β = 각 시편에 대한 각 Pendulum 이동량

Es = 시편에 대한 지시 차단 에너지, J

A2.9 총 보정 에너지 ETC를 다음과 같이 계산

ETC = 시편 파괴 에너지 Es에 대한 총 보정 에너지, J

EB = Pendulum의 바람에 대한 에너지 보정, J.

A2.10 다음 공식을 사용하여 Impact resistance를 계산.

Is = 시편의 Impact resistance, 너비 J/m

t = 시편의 너비 또는 Notch 너비, m.

부록 (필수정보)

X1. Notch 검사 및 검증절차

X1.1이 절차의 목적은 Notch 반경과 각도 결정에 사용되는 현미경적 방법 기술.

이러한 측정은 가능한 경우 Comparator 를 사용하여 수행.

NOTE X1.1- Notch는 0.25 ± 0.05 mm반경과 45 ± 1° 각도.

X1.2 장치






X1.2.1 최소 배율 60배 광학 장치, Filar 유리 스케일 및 카메라 부착.

X1.2.2 투명 Templet (이 절차에서 개발)

X1.2.3 Ruler X1.2.4 Compass

X1.2.5 Plastic 45° -45° -90° 제도 세트 (트라이 앵글)

X1.3 각 현미경과 각 배율에 대해 투명한 Templet이 필요. 각 실험실은 하나의 현미경과 하나의 배율로

표준화를 권장. 각 현미경과 카메라 조합이 다소 다른 확대 비율을 가지므로 각 실험실에서 동일한 배율을

사용할 필요는 없다.

X1.3.1 최소 배율 60배의 적절한 배율로 광학 장치의 배율을 설정.

X1.3.2 현미경 Platform에 Filar 유리 슬라이드를 장착.

Filar 눈금의 가장 뚜렷한 이미지가 보이도록 현미경 초점을 조정.

X1.3.3 Filar 눈금 사진 촬영(그림X1.1 참조)

X1.3.4 그림X1.2와 유사한 Templet을 생성.

X1.3.4.1 종이의 대략적인 중심을 찾는다.

X1.3.4.2 중심점을 지나는 수직 좌표세트를 그린다.

X1.3.4.3 필라 (Filar) 눈금의 치수에 따라 떨어진 동심원 계열을 그린다

X1.3.4.4 필라 접안 렌즈의 확대 사진에서 참조한 0.1 mm (0.004 in.)의 거리에 기계식 Compass를 설치하여

수행. 후속 원은 외륜이 중심으로부터 0.4 mm 인 링으로 0.02 mm 간격을 유지.

X1.3.5 동심원으로 종이를 복사하여 동심원의 투명한 Templet을 만든다.

X1.3.6 그림X1.3을 두 번째 종이를 가져와서 대략적인 중심에 놓고 이 점을 표시하여 구성.

이 중심점을 통해 한 줄을 그린다. 이 라인을 0도 (0°)로 표시. 이 중심점을 통해 첫 번째 선에 수직인 두 번째

선을 그린다. 이 선을 "90°"라고 표시. 가운데에서 "0°"에 상대적인 44 도의 선을 그린다. 선 "44°"에 레이블

장착. 46°에 다른 선을 그린다. 선에 "46°"라고 표시.

NOTE 1—100× reference. NOTE 2—0.1 mm major scale, 0.01 mm minor scale.

FIG.X1.1: Filar Scale

NOTE 1—Magnification = 100×. FIG.X1.2: Example of Transparent Template for Determining Radius of Notch






FIG.X1.3: Example of Transparent Template for Determining Angle of Notch

FIG.X1.4: Determination of Notching Radius

X1.4 현미경 Platform에 현미경 유리 슬라이드를 장착. Notch가 있는 시편을 슬라이드 위에 설치하고 현미경을

조정. 시편 Notch가 중심에 있고 보기 영역의 바닥 근처에 올 때까지 Platform 조정 Knob를 사용하여 시편을

움직인다. Notch 사진을 촬영.

X1.4.1 Notch 반경 결정 (그림X1.4 참조):

X1.4.1.1 그림을 종이 위에 올려 장착. 그림의 Notch 밑면이 아래쪽을 향하게 용지의 바닥에서 약 64mm가

되도록 그림을 배치. 그림을 종이에 붙인다.

X1.4.1.2 Notch 측면을 따라 두 개의 선을 그려 Notch 점 I 아래에서 교차하는 점으로 내린다 (그림X1.4 참조).

X1.4.1.3 Compass을 약 51 mm (2 in.)로 벌린다. 점 I을 기준으로 Notch 양쪽을 가로 지르는 두 개의 호를

그린다(그림X1.4 참조). 이 교차점을 1a 및 1b로 지정.

X1.4.1.4 Compass을 약 38 mm (1.5 in.)로 닫는다. 점 1a를 기준점으로 사용하여 Notch 위에 호 (2a)를 그리고

점 J에서 원호 2a와 교차하는 두 번째 호 (2b)를 그린다. I와 J 사이에 선을 그린다. Notch의 중심선을

설정(참조). 그림X1.4).

X1.4.1.5 투명한 Templet을 그림 위에 놓고 동심원의 중심을 그려진 Notch의 중심선에 맞춘다(그림X1.4 참조).

X1.4.1.6 하나의 동심원이 Notch 양쪽에 닿을 때까지 Notch 중심선을 따라 Templet을 밀어 넣는다.

Notch 반경을 기록하고 0.2 ~ 0.3 mm의 ASTM 한계와 비교.

X1.4.1.7 Notch를 검사하여 측정된 반경을 따라 평평한 점이 없는지 확인.

X1.4.2 Notch 각도 결정






X1.4.2.1 종이에 부착된 사진 위에 Notch 각도(그림X1.3 참조)를 결정하기 위한 투명한 Templet을 장착. Notch

끝이 사용자를 향하도록 그림을 회전. Notch 오른쪽 직선 부분이 있는 Templet의 0° 축에 설정된 점 I 위에

Templet 중심점을 위치. Notch 왼쪽 직선 부분을 점검하여 이 부분이 44°와 46° 사이에 오도록 한다.

그렇지 않으면 Blade를 교체.

X1.5 Notch 그림은 적어도 500 Notch마다 또는 비교시편이 그 시험을 위해 3 σ 한계를 벗어난 값을 제공할

경우 시행.

X1.6 비교 시편의 Notch가 요구사항을 충족시키지 못하면 시험 Notch와 동일한 절차로 Notch 가공 Blade의

그림을 찍고 분석. Notch 가공 Blade가 ASTM 요구사항을 충족시키지 못하거나 손상을 입은 경우 적절한

치수를 확인한 새 Blade로 교체.

X1.7 Notch 가공 Cutter가 정확한 치수를 가지지만 시편의 올바른 Notch는 절단하지 않을 수도 있다.

그럴 경우 올바른 Notch 치수를 얻기 위해 다른 조건(Cutter 및 이송 속도)을 평가.

X2. Plastic 용 Pendulum type Hammer 충격 시험기의 교정

X2.1이 교정절차는 IZOD 충격시험기에 적용하나, 대부분은 CHARPY 충격 시험기에도 적용.

X2.2 충격시험기를 견고한 바닥에 설치. Base에서 "Walk" 불가, 진동 불가. 진동으로 인한 에너지 손실은 높은

측정값을 유발. 충격시험기는 2.7 J 이상의 용량으로 사용되는 경우 적어도 23 kg의 질량을 갖는 받침에 볼트

고정을 권장.

X2.3 Base에 장착된 기준을 가진 받침대의 평면에서 양방향으로 시험기의 레벨을 확인하거나, 만족스러운

기준면이 사용 가능한 경우 수준기 또는 Plumb bob으로 점검.

시험기는 Swing면에서 tan-1

0.001 내로, Swing에 수직인 평면에서 tan-1

0.002 내로 수평을 설정.

X2.4 Straightedge, Feeler gauge, Depth gage로, 고정 Vise jaw에 비례하여 움직일 수 있는 Vise Jaw 높이를

확인. 고정 Vise jaw 높이는 0.08mm이내.

X2.5 Striker 반경, 0.80 ± 0.20 mm (6.3 참조)에 있는지 확인하려면 시험기 제조업체에 문의.

X2.6 Pendulum Striking edge 중앙의 가로 위치는 Vise 중심으로부터 0.40 mm이내. Shaft 베어링을

재조정하거나 Vise를 재배치하거나 필요에 따라 Pendulum Shaft를 곧게 펴 두 센터 간의 적절한 관계를 유지.

X2.7 직선자를 사용하거나 Shaft를 내려 1.2mm 이내의 진직도를 확인. 대용량 Pendulum의 경우 Pendulum이

정지정치에 부딪힐 때 때 가끔 Arm이 굽어진다.

X2.8 12.7 mm 정사각형, 0.025 mm 내 평행한 대향 측면과 60mm 길이의 Notch 가공된 금속 Bar를 위치 결정

Jig와 Clamp로 Vice에 수직으로 삽입하고 중심을 맞추고 작은 수준기로 양방향에서 tan-1

0.005 이내의 수직

정렬에 대한 Bar를 확인.

필요한 경우 Vise를 위로 흔들어 Pendulum면의 오차를 수정하고 Vise에 대한 확실한 지지를 유지하도록 주의.

Pendulum면 Swing에 수직인 평면 오차에 대해서는 이 유형의 Jig를 사용하는 경우 올바른 정렬을 위해

Clamp 형 위치 지정 Jig의 안쪽 면을 가공.

Blade 형 Fixture를 사용하는 경우 Shim을 사용하거나 Vise 바닥을 Grinding하여 최상위 표면을 사용.

X2.9 Bar의 Notch가 Vise의 상단 가장자리보다 약간 아래에 있도록 X2.8에 설명된 Bar를 Vise 중심의 수직

위치에 삽입하고 고정. Pendulum의 Striking edge에 얇은 Oil film을 놓고 Striking edge가 Bar에 부드럽게

닿도록 한다. Striking edge는 Bar의 전체 너비에 걸쳐 접촉. 부분 접촉만 이루어진 경우 Vise와 Pendulum을

검사하여 원인을 찾고 적절한 수정. 원인이 분명하지 않으면 Striker를 제거하고 Shim을 위로 잡아 당기거나

뒤쪽 면을 갈아서 Bar 표면에 맞춘 가장자리를 재정렬.

X2.10 tan-1

0.002 범위 내에서 Striking edge 수평 설정을 위한 Bar의 오일 라인을 점검.

X2.11 시험기 Vise에서 X2.8의 Bar를 잡지 말고, Bar의 타격 면의 반대 면에 있는 Vise의 상단 가장자리에

가는 선을 표시. Vise에서 Bar를 제거하고 Machinist’s square를 사용하여 이 선을 타격 면으로 옮긴다.

타격 오일 라인에서 Vise 상단까지의 거리는 22 ± 0.05 mm.

필요에 따라 Vise 밑면에서 Shim 또는 Grinding으로 수정.

X2.12 Pendulum이 가장 낮은 위치에 매달려있을 때, 에너지 지시 값은 최대 눈금의 0.2 % 이내.

X2.13 X2.8 Bar를 수직 위치로 Vise에 삽입하고 단단히 고정. Striking edge가 Bar와 접촉할 때, 에너지 지시

값은 전체 눈금의 0.2 % 이내.

X2.14 Pendulum을 수평 위치로 돌려 수직 Bar를 사용하여 이 위치의 Striking edge를 지지.

이 Bar의 다른 쪽 끝을 Scale 중앙에 위치. Pendulum의 유효무게를 알기 위해 전체 무게에서 Bar 무게 제거.

유효 Pendulum 무게는 Pendulum 용량에 대해 요구되는 무게의 0.4% 이내. 무게 추가나 제거하는 경우

Striking edge와 관련하여 Striker 중심에 영향을 주지 않고 추가되거나 제거된 무게의 균형을 유지하도록 주의.

분산 질량은 Pendulum 진동으로 큰 에너지 손실을 초래하기 때문에 Pendulum 유효무게를 줄이기 위해

Striking edge에서 베어링 축의 반대쪽에 추를 추가하는 것은 바람직하지 않다.

X2.15 NOTE 9의 절차에 따라 Pendulum Arm의 유효길이 또는 회전축으로부터 타격 중심까지의 거리를 계산.

유효길이는 6.6에 명시된 허용오차 이내.

X2.16 Pendulum Striking edge의 낙하 높이에서 최저 지점까지의 수직 낙하거리를 측정.






이 거리는 610 ± 2.0 mm. 이 측정은 Vise 상단의 레벨을 막고 Striking edge에서 레벨 바닥 (Vise 상단)까지의

수직거리를 측정하고 22.0mm를 뺀 값으로 측정.

수직 낙하거리는 Pendulum latch의 위치를 변화시킴으로써 조정.

X2.17 한쪽 끝에서 32 mm의 성형 압력에 평행한 한쪽 면에 표준시편 설치.

시편 안의 Notch 아래에 남아있는 Plastic 재료의 깊이는 10.16 ± 0.05 mm.

Jig를 사용하여 Vise에서 시편을 올바르게 배치. 시편을 제 위치에 고정할 때, Notch 중심은 Vise의 고정된

표면 상단과 일치하는 0.12 mm 이내에 있어야 하고 시편은 0.40 mm 중앙에 위치.

Notch 면은 IZOD 시험을 위해 시편의 타격 면.

시편이 파손되는 동안 시편 상단이 Striking edge 이외 Pendulum에 접촉은 불가.

X2.18 Clamping 형 위치 결정 Jig가 사용되는 경우, 위치 지정 Jig의 Clamping screw를 검사. 나사의 느슨한

끼워 맞춤이 있으면 시편이 올바르게 배치되지 않을 수 있으며 나사가 조여짐에 따라 시편의 Creep이 발생할

수 있으며 나사에 bur 또는 구부러진 점도 동일한 효과를 유발.

X2.19 Pointer와 Dial을 사용하여 에너지를 나타내는 경우, Pointer 마찰은 Pointer가 Scale의 어느 위치에서나

위치를 유지하도록 조정. Pointer의 타격 핀은 Pointer에 단단히 고정. Glazed 표면을 가진 마찰 Washer는

새로운 Washer로 교체. 마찰 Washer는 Pointer 칼라의 양쪽에 위치. 금속 Washer는 마지막 마찰 Washer를

지지. 이 금속 Washer의 압력은 얇은 구부러진 스프링 Washer와 Locknut에 의해 발생.

스프링 Washer가 섬유 마찰 Washer 옆에 놓이면 충격 동안 Pointer가 진동하는 경향이 있다.

X2.20 걸쇠 높이에서 Pendulum (시편 제외)의 자유 Swing 지시 값은 첫 번째 Swing에서 Pendulum 용량의

2.5 % 미만. 이보다 높으면 표시 메커니즘의 마찰이 과도하거나 베어링 오염을 의미. 베어링 세척은 그리스

용제에 담그고 에어 제트로 스핀 드라이. 베어링이 자유롭게 회전할 때까지 세척하거나 교체. 교체 전 계기

오일로 가볍게 오일을 바른다. 올바른 높이에서 Pendulum을 재현할 수 있는 방법을 고안.

X2.21 Pendulum이 회전하는 축은 반경 방향의 움직임이 0.05 mm 미만.

9.8 N의 축 방향 힘이 가해질 때 0.25 mm 흔들림 허용.

X2.22 Vise의 Clamping면은 0.025mm 이내에서 수평 및 수직 방향으로 평행.

X2.7의 가공된 사각형 금속Bar를 수직위치에 Vise에 삽입하고 Jaw가 결합하기 시작할 때까지 Clamping하여

평행을 검사.

금속 Bar와 Vise Jaw 사이는 지정 공차 미만.

X2.23 Vise 고정식 및 이동식 Jaw 상단 모서리는 0.25 ± 0.12 mm 반경. 시험방법 A, C, D 또는 E 사용 여부에

따라 시편이 파손되면 응력집중이 발생. 고정되고 움직일 수 있는 Jaw 상단 가장자리는 신중하게 검사.

X2.24 목재가루로 채워진 범용 Phenolic 재료와 같이 Brittle한 Plastic Bar의 경우, 본 시험방법에 따라 Bar

세트를 Notch로 가공. Vise의 각 Bar의 파면을 검사. 틈이 Vise의 윗면을 가로 질러 평평하고 부드러우면

시험기 상태가 우수. 충격시험기의 상태에 관한 정보는 시편의 깨진 부분을 검사하여 얻을 수 있다.

선행 시험의 경우 Pendulum에 추가 Weight는 불허.

X2.25 시험기는 Pendulum 에너지 용량의 85 % 이상 사용은 불허.

Pendulum에 추가 무게가 가해지면 사용 가능한 에너지가 증가.

이 무게는 6.4에 명시된 허용 오차 내에서 타격 중심을 유지하도록 추가.

모든 범위의 올바른 유효무게는 다음과 같이 계산.

W= effective pendulum weight, N (lbf) (see X2.14), Ep= potential or available energy of the machine, J (ft•lbf), and h= vertical distance of fall of the pendulum Striking edge, m (ft) (see X2.16).

각 4.5 N (1 lbf)의 유효 중량이 추가되어 시험기 용량이 2.7 J 증가.

NOTE X2.1- Pendulum이 부가 무게로 사용하도록 설계된 경우, 장비 제조업체를 통해 Pendulum을 얻는 것을

권장

X3. Pendulum 충격 교정법의 유도






FIG.X3.1: Swing of Pendulum from Its Rest Position

X3.1 그림X3.1의 직각 삼각형 거리에서

L-h = L cosβ (X3.1)

X3.2 그러나 Pendulum Ep의 위치 에너지는 다음과 같다.

Ep = h Wpg (X3.2)

X3.3 Eq X3.1과 Eq X3.2에서

L - Ep/Wpg = L cosβ (X3.3)

X3.4 Pendulum의 최대 에너지는 시험 시작 시점의 위치 에너지, EM 또는

EM = hMWpg (X3.4)

X3.5 Pendulum에 의해 얻어진 위치에너지 Ep는 시편 Es의 에너지 흡수와 다음 식에 준수.

EM - Es = Ep (X3.5)

X3.6 X3.3-X3.5를 결합하면 다음과 같은 결과

(EM-Es) / EM = L / hM (1 - cosβ) (X3.6)

X3.7 β에 대해 등식 X3.6을 풀면

X3.8 그림X3.2에서 총 에너지 보정 ETC는 다음과 같다

ETC = mβ+b (X3.8)

X3.9 그러나 Pendulum 위치 에너지의 0 점에서

EB/2 = m(0) + b (X3.9) b = EB/2 (X3.10)

FIG.X3.2: Total Energy Correction for Pendulum Windage and Dial Friction as a Function of Pendulum Position

X3.10 Pendulum의 첫 번째 Swing에서 에너지 보정 EA는 최대 Pendulum 각도 βmax에서 발생.

식 X3.8을 다음과 같이 대입하면

EA = mβmax + (EB / 2) (X3.11)

X3.11 Eq X3.8과 Eq X3.11을 결합하면 다음과 같다

ETC = (EA – (EB/2))(β/βmax)+(EB/2) (X3.12)

X3.12 용어

b = 총 보정 에너지 직선의 절편

EA = Pendulum 마찰과 Dial 마찰을 포함한 에너지 보정, J

EB = Pendulum 편차만을 위한 에너지 보정, J

EM = Pendulum의 최대 에너지 (시험 시작 시), J

Ep = Pendulum 정지 위치에서의 Pendulum의 위치에너지 증가, J

Es = 시편의 보정되지 않은 파단 에너지, J






ETC = 주어진 파괴 에너지에 대한 총 에너지 보정, Es, J

g = 중력 가속도, m/s2

h = Pendulum의 거리 중심은 Pendulum의 나머지 위치에서 수직으로 상승, m

hM = Pendulum 무게 중심의 최대 높이, m

m = 총 보정 에너지 직선의 기울기

L = 받침에서 Pendulum 중심까지의 거리, m

Wp = X2.14에서 결정된 Pendulum 무게, kg

β = Pendulum 정지 위치에서 Pendulum 위치 각도.

X4.1 미터 당 Joule (J/m)을 kJ/m2로 직접 변환할 수 없다.

선택 단위인 kJ/m2가 필요할 수도 있다. 따라서 Notch 아래의 단면적을 보고.

X4.2 다음 예제는 근사값.

X4.2.1 예제 1

1 ft·lbf/39.37 in. = 1.356 J/m 1 ft·lbf/in. = (39.37)(1.356) J/m 1 ft·lbf/in. = 53.4 J/m 1 ft·lbf/in. = 0.0534 kJ/m

X4.2.2 예제 2

1 ft·lbf/1550 in.2 = 1.356 J/m

2

1 ft·lbf/in.2 = (1550) (1.356) J/m

2

1 ft·lbf/in.2 = 2101 J/m

2

1 ft·lbf/in.2 = 2.1 kJ/m

2



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