아이조드 충격 강도 시험

Izod 충격 강도 시험은 재료의 충격 저항성을 결정하는 ASTM 표준 방법이다. 피벗 암은 특정 높이(일정한 전위 에너지)로 상승했다가 방출된다. 팔은 노치 표본에 부딪쳐 아래로 흔들리며 시료를 깨뜨린다. 샘플이 흡수하는 에너지는 팔이 흔들리는 높이에서 샘플에 부딪힌 후까지 계산된다. 노치 표본은 일반적으로 충격 에너지와 노치 감도를 결정하는 데 사용된다.

이 시험은 Charpy 충격 시험과 유사하지만 시험 대상 시료의 배열은 다르다.^[1] Izod 충격 시험은 샘플이 3점 벤딩 구성과 반대로 캔틸레버 빔 구성으로 유지된다는 점에서 Charpy 충격 시험과 다르다.

이 시험은 영국 엔지니어 에드윈 길버트 아이조드(1876–1946)가 1903년 영국협회 연설에서 이 사실을 설명한 뒤 엔지니어링에 발표되면서 붙여진 이름이다.^[2]

영향 테스트의 필요성

임팩트는 정의상 매우 짧은 시간 동안 가해지는 큰 힘이어서 운동량과 에너지가 갑자기 전달되며, 같은 양의 에너지가 보다 점진적으로 전달될 때 그 효과가 달라진다. 일상적인 엔지니어링 구조는 그러한 영향을 받으며 시간이 지남에 따라 치명적인 고장이 발생할 수 있는 지점까지 확산되는 균열을 발생시킬 수 있다.

충격 시험은 동일한 시험 조건 하에서 다양한 재료의 전단 파괴 강도를 비교하거나, 또는 한 재료 대 한 재료의 온도 비교를 통해 온도 감소와 함께 충격 강도의 급격한 강하가 관찰되는 연성 대 깨짐 전환 온도를 결정하는 데 사용된다.

재료의 강성은 변형이 발생하는 속도도 중요하지만 비교적 느린 플라스틱 변형 시 에너지를 흡수하는 능력의 한 요인이다. 깨지기 쉬운 재료는 어떤 속도라도 견딜 수 있는 소량의 플라스틱 변형으로 인해 견고성이 낮다. 그러나 연성 재료는 높은 에너지 충격 시 부서지기 쉬운 재료처럼 동작할 수 있으므로 이러한 종류의 시험이 필요하다.

시험 조건은 많은 변수에 의해 관리되며, 가장 중요한 것은 다음과 같다.

• 노치 아래의 표본에서 일반적으로 직사각형 단면의 치수
• 시작 위치에서 해머의 높이(충돌 시 속도 결정).
• 속도와 함께 충격 시 운동 에너지를 결정하는 해머의 질량
• 노치의 날카로움 또는 끝 곡률
• 견본의 온도

플라스틱에 대한 ASTM 테스트

플라스틱의 Izod Impact 시험의 ASTM 국제 표준은 ASTM D256이다. 결과는 노치에서 두께 단위당 손실된 에너지(ft·lb/in 또는 J/cm 등)로 표현된다. 또는 노치(J/m² 또는 ft/lb/in²)에서 단위 단면 면적당 에너지 손실이 보고될 수 있다. 유럽에서는 ISO 180 방법을 사용하며 결과는 노치(J/m²)의 단면적만을 기준으로 한다. ASTM D256 표준시료의 치수는 63.5 × 12.7 × 3.2 mm(2.5 × 0.5 × 0.125 in)이다. 가장 일반적인 시료 두께는 3.2mm(0.13인치)이지만, 폭은 3.0~12.7mm(0.12~0.50인치)로 차이가 날 수 있다.

참고 항목

• 충격력
• 파단 역학
• 쇼크(기전)

참조

추가 읽기

• BS EN ISO 180:2001 - "플라스틱스. Izod 충격 강도 결정"
• BS EN ISO 13802:2006 - "플라스틱" 진자 충격 시험 기계의 검증. Charpy, Izod 및 인장 충격 시험"