滚塑成型低温冲击试验

滚塑成型低温冲击试验

国家标准 GB/T39933一2021 滚塑成型低温冲击试验 Rotationalmlaing一Testmethodforowtemperatureimpact 2021-03-09发布 2021-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T39933一2021 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 " 术语和定义 原理 仪器设备 试样 试验环境 试验步骤 数据处理 0精密度 1 试验报告 附录A资料性附录 试验数据表 附录B(资料性附录)试验数据表示例
GB/39933一2021 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由轻工业联合会提出 本标准由全国塑料制品标准化技术委员会(SAC/TC48)归口 本标准起草单位:浙江瑞堂塑料科技股份有限公司、安徽省宁国天亿滚塑有限公司、烟台镇泰海立 方科技有限公司、东莞市精建自动化设备有限公司、河北金后盾塑胶有限公司北京低碳清洁能源研究 所、石油化工股份有限公司镇海炼化分公司、国家化学建筑材料测试中心 本标准主要起草人;温原、黄明,陈冬梅、邱建道、李彦平、孙小杰、林华杰、张伟、郭德宇,宋洪锁 张洪松、杨来琴、史春才
GB/39933一2021 滚塑成型低温冲击试验 范围 本标准规定了滚塑成型低温冲击试验的两种方法;通过法(A法)和梯度法(B法) 本标准适用于滚塑成型半硬质塑料制品或硬质塑料制品在一40C时的低温冲击性能 其他温度 下的冲击性能可参照本标准执行,滚塑成型用材料的低温冲击性能可参照本标准执行 本标准不适用于厚度小于3.0mm的滚塑成型制品 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2035一2008塑料术语及其定义 GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB/T10589低温试验箱技术条件 GB/T11997一2008塑料多用途试样 GB/T14123机械冲击试验机性能特性 术语和定义 GB/T2035一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 lnmwldimg 滚塑成型 rotational 旋转模塑 滚塑 旋塑 将树脂成型材料加人模具中,加热模具并使之低速连续旋转,模具内树脂在重力和热量的作用下逐 渐涂布、粘附于模具内表面,形成所需要的形状,经冷却得到塑料制品的加工方法 注:改写GB/T2035一2008,定义2.873 3.2 延性破坏 dctilefailure 测试后试样形成一个贯穿式裂纹、缝隙或孔洞,且裂纹、缝隙或孔洞周边试样有被拉伸的现象 3.3 脆性破坏bhrittlefalure 测试后试样破碎、分裂成两个以上碎片,或形成贯穿式裂纹、缝隙或孔洞且裂纹、缝隙或孔洞周边试 样没有被拉伸的现象 3.4 nofailur 未破坏 测试后试样完好,或仅形成没有贯穿试样的裂纹、缝隙
GB/T39933一2021 3.5 冲击高度 impactheight 锤头的顶端到试样上表面的距离 3.6 冲击质量 iimpactmmass mn 跌落在试样上的冲击物质量 注:通常指落锤及落锤支架的总质量 3.7 有效事件effectiveevent 试样破坏[含延性破坏(3.2)和脆性破坏(3.3)]和未破坏(3.4)两者中,出现频次较小的现象 3.8 cumulativevalueofeffeetiveevent 有效事件累计值 有效事件(3.7)出现的频数总和 3.9 meanfailuremass 中值破坏高度 -定冲击质量(3.6)的落锤落到试样上,造成试样破损机率为50%时的平均冲击高度(3.5) 3.10 冲击强度 iimpactstrength 冲击高度(3.5)等于中值破坏高度(3.9)时,单位厚度试样的冲击能量值 原理 通过法(A法):采用一定冲击质量的落锤在规定冲击高度下冲击试样,获得冲击通过率 梯度法(B法):采用一定冲击质量的落锤在变换冲击高度下冲击试样,获得冲击强度 5 仪器设备 5.1量具 用于测量试样厚度的量具,应有测量试样中心厚度的能力,分度值应不大于0.02mm 5.2低温装置 低温装置应满足GB/T10589的要求,选用温度等级不大于一40C的试验箱 应使用空气作为制 冷介质 5.3冲击装置 5.3.1总则 冲击装置应满足GB/T14123的要求 冲击装置示意图如图1所示,应采用落锤自由下落冲击形
GB/39933一2021 式,应有防止二次冲击的装置,应有安全防护装置,并满足表1的要求 表1冲击装置要求 冲击装置要求 项目 名% 落锤下落能量损失/ <2 冲击中心与支撑座中心偏差/" mm 士2 冲击高度偏差/n mm 说明 支撑座; 提锤装置; -落锤; -抛锤导向及丝杆; 落锤导向杆 3 试样 -落锤支架; -冲击高度 图1冲击装置示意图 5.3.2落锤 落锤由落锤上部、落锤下部和锤头构成,落锤上部和落锤下部为圆柱形,锤头为半球形 落锤形状 示意图如图2所示,落锤应符合表2的要求
GB/T39933一202 表2落锤要求 落锤要求 项目 A利 心 B型 C型 D型 E型 F型 4.536 6.804 9.072 13.608 20.412 30.844 46.720 冲击质量m/kg 士0.005 士0,005 士0,005 士0,005 士0.005 士0.005 士0,005 落锤上部直径D/ /mm 50.8士l.0 落锤下部直径d/mm" 25.4士0.13 落锤上部高度l./mm 240 落锤下部高度l/mm ll4.3士0.5 锤头直径do/mm 25.4士0.13 锤头表面硬度/HRC 54 3.2 锤头表面粗糙度Ra/4m 说明 落锤上部高度; 落锤上部; 2 落锤下部 落锤下部高度; 锤头 落锤下部直径; d 落锤上部直径 d 锤头直径 图2落锤形状示意图 5.3.3支撑座 支撑座尺寸应符合图3的要求,与试样接触的内孔倾角直径R,应不大于0.8mm
GB/39933一2021 单位为毫米 134土0.5 67 165. C部放大 88.9土O.15 说明 R 内孔倾角直径 图3支撑座尺寸 试样 6.1尺寸 试样应通过滚塑工艺加工制作或选自滚塑制品,按照GB/T11997一2008中4.4的要求,通过机加 工制备成试样,并满足以下条件 应选用边长为(127士2)mm的正方形或直径为(127士2)mm的圆形试样 aa 试样厚度应不小于3.0mm 当试样厚度不大于7.5mm时,同组试样厚度偏差应不大于 b 士10%,试样厚度大于7.5mm时,同组试样的厚度偏差应不大于士5% 试样应具备相同的平面特征,如平面、沟槽、凸起或纹理 当试样具有弧度时,同组试样弧度偏 差应不大于士10% 6.2质量 试样表面应无明显划痕、裂纹等可能影响抗冲击性能的缺陷 注:试样内部气孔会显著影响抗冲击性能 试样存在内部气孔时,试验结果同时表征滚塑工艺的缺陷 6.3数量 采用通过法(A法)时,如无指定试样数量,试样数量应符合表3的规定 如指定的冲击通过率未在 表3中列出,应选用比指定冲击通过率低一级的试样数量 采用梯度法(B法)时,试样数量至少21个,并应满足有效事件累计值N=10的情况
GB/T39933一202 表3试样数量的选择 冲击通过率/% 试样数量/个 100 5 90 5 80 " 70 >13 50 >20 示例:指定冲击通过率为75%时,选用70%冲击通过率对应的试样数量(>13个 状态调节和预处理 试样在测试前应按GB/T2918的要求进行状态调节 将状态调节后的试样放置于(一40士2)的 低温装置下冷冻,试样之间应有空隙,不应叠放 最少冷冻时间的小时数应不小于试样平均厚度值毫米 数的2倍 试验环境 试验环境应满足GB/T2918的要求,选用“23/50”的标准环境,标准环境等级为2级 8 试验步骤 8.1冲击质量和冲击高度的选择 8.1.1通过法(A法) 如试验标准要求已经同时指定冲击质量和冲击高度,按试验的指定要求进行 如试验仅指定冲击 能量,应按式(1),将表2中不同类型的冲击质量带人求得不同的预计冲击高度,选用与1500mm最接 近的冲击质量作为试验冲击质量,在该冲击质量下计算满足指定冲击能量要求的高度为冲击高度 如 有两种冲击质量均可满足要求,应选用冲击质量较小的方案 P =1000× m”g 式中 -预计冲击高度,单位为毫米(mm); P 指定冲击能量,单位为焦耳(J) 预计冲击质量,单位为千克(kg) mn 重力加速度,常量,取9.81N/kg 8.1.2梯度法(B法 预估试样最可能承受的冲击能量,按8.1.1的规定选择冲击质量 初始冲击高度为1500mm. 8.2试验 应按照以下步骤进行试验
GB/39933一2021 在试样放人低温环境冷冻前,应先测量试样中心冲击点的厚度,计算所有试样厚度的算术平均 a 值作为试样的平均厚度Hp,结果保留1位小数 应计算试样厚度对平均厚度的最大偏差,尺 寸应满足6.1的规定 b 根据试样的平均厚度值计算试样的最少冷冻时间,将试样放于低温装置中进行冷冻,冷冻时间 应不小于最少冷冻时间,且不同试样的冷冻时间差应不大于1h 将落锤调整到指定冲击质量,提升到初始冲击高度,记录冲击质量和高度值 c d 将试样从低温环境中取出,试样的模具面朝上,放置在支撑座中心 在试样从低温环境中取出 15s内,松开落锤,使落锤冲击到试样模具面 观察试样被破坏情况,以符号“#”表示试样延性破坏,以符号“×”表示试样脆性破坏,以符号 ”表示试样未破坏 更换试样,重复进行试验,每次冲击应选择一个新的试样 g 采用通过法(A法)时,应保持冲击高度不变进行重复试验 采用梯度法(B法)时,如果上一个 试样发生延性破坏或脆性破坏,降低冲击高度150mm重复试验,如果上一个试样未破坏,升 高冲击高度150mm重复试验 h)采用通过法(A法)时,达到指定的试样数量后停止试验 采用梯度法(B法)时,当有效事件累 计值N=10时,停止试验 将所有试验数据记录在表单中,参见附录A所示 数据处理 9.1通过法A法 按照式(2)计算指定冲击能量下的冲击通过率,结果保留到整数 Mo ×100% w,M M 式中 Bw, 在冲击能量为w.试样总数为M时的冲击通过率,% 试验后试样未破坏的数量,单位为个; Mo M 试样总数,单位为个 示例:指定冲击能量w为20oJ,试样数量M为10个,未破坏试样的数量为9个,冲击通过率表述为;.=90% 9.2梯度法(B法) 应按照以下步骤计算试样的冲击强度 计算每个冲击高度下试样延性破坏和脆性破坏的频数八，和未破坏的频数n.,对n，和n 进行 累计,得到累计值N，和N. b 将N和N 中较小的值记为有效事件累计值N,此时N应等于10. 当N=N，时,有效事件为“破坏”,每个冲击高度下有效事件的频数n，=n，;当N一N，时,有 效事件为“未破坏”,每个冲击高度下有效事件的频数n,=na d 将出现有效事件时的最低冲击高度的计算指数值记为0,次冲击高度的计算指数i值记为 1,第三冲击高度的计算指数值记为2,以此类推 按照式(3),计算有效事件的加权累计值 A 3 习4义"")
GB/T39933一2021 式中 有效事件的加权累计值; 计算指数，i=0,l,2,3,,k; 有效事件的频数 n" fD 按照式(4),计算中值破坏高度: 片,一h十小(土0s) 式中: 中值破坏高度,单位为米(m) h 出现有效事件时的最低高度,单位为米(m); h0 冲击高度增量,d=0.150,单位为米(m) d 有效事件加权累计值; A 有效事件累计值 N 注:当有效事件为“破坏”时,式(4)括号内选取“-”,当有效事件为“未破坏”时,选取“十” 按照式(5),计算冲击能量: 日 5 P=mgh 式中 P 冲击能量,单位为焦耳(J); 冲击质量,单位为千克(kg); n 重力加速度,常量,取9.81N/kg; A 中值破坏高度,单位为米(m). h， h)按照式(6),计算冲击强度,结果保留1位小数 ？ H 式中: -冲击强度-单位为熊耳每老米1mm) 冲击能量,单位为焦耳J); P H， 试样的平均厚度,单位为毫米(mm) 10精密度 对冲击强度范围在15J/mm32J/mm的5种聚乙烯所做的冲击强度的精密度实验进行结果分 析,得出重复性限为1.332,再现性限为1.332 本次精密度试验所得结果只对用于本次试验相关批次的、特定试验条件下进行试验的5种聚乙烯 的数据负责 此数据不应简单地作为接受或拒绝某种材料的依据,但对于测试结果根据本结论做出的 判定有95%正确的可能性 1 试验报告 试验报告示例参见附录B,至少应包含下列内容 注明测试依据的标准; a b 试样的编号、产品名称、规格型号和生产厂家; 试验仪器名称、型号及生产厂家;
GB/39933一2021 ) 冲击质量 试样制备方法、平面特征、试样数量及试样厚度(平均值及范围) ee fD 试样状态调节过程参数和低温处理参数; 试验环境条件; 8 h 试验结果; 实验人、审核人,试验单位及试验日期
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滚塑成型低温冲击试验GB/T39933-2021分析

滚塑成型是一种将塑料颗粒通过加热、熔融、压缩和注射成型的工艺，常用于汽车、家电等行业的塑料零部件生产中。

然而，在一些极端环境下，例如在北极地区或海上油田等场合，这些零件可能会面临低温冲击的考验。为了保证这些零件能够在低温环境下正常运行，需要对其进行特殊的低温冲击试验。

GB/T39933-2021《滚塑成型低温冲击试验方法》就是为了规范这一领域而制定的标准。该标准规定了试验所需的设备和材料，以及试样的制备和试验的步骤等。

在滚塑成型低温冲击试验中，试样需要在低温环境下进行预冷处理，然后在冲击装置上进行冲击试验。试验温度通常要求低于-40℃，冲击能量则根据不同的使用环境和零件结构而有所不同。

试验完成后，需要观察试样的破坏情况，并根据标准中给出的评价方法对其进行评估。评价结果可以作为改进产品设计、加强生产控制、提高质量水平的依据。

总之，GB/T39933-2021为滚塑成型低温冲击试验提供了明确的标准和指导，将对保证塑料零件在极端环境下的安全可靠性起到重要作用。

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