ما هو Impact؟
اختبار التأثير هو اختبار يتم فيه تقييم الضرر أو الكسر أو سلوك السلامة من خلال تطبيق تأثير مفاجئ على العينة من كتلة وارتفاع محددين. تختلف معايير الطلب والقبول حسب مجال التطبيق: بالنسبة لخلايا البطارية، فهو اختبار سوء استخدام، وبالنسبة للمواد البلاستيكية والزجاج فهو اختبار قوة ميكانيكية.
الغرض من Impact
والغرض من ذلك هو تحديد مقاومة المنتج للتأثيرات التي قد تحدث أثناء الاستخدام أو وقوع حادث؛ في تطبيق البطارية، يتم تقييم مخاطر حدوث ماس كهربائى داخلي والأحداث الحرارية نتيجة للتأثير.
على أي منتجات يُطبَّق Impact؟
- خلايا ووحدات البطارية (تم اختبار إساءة الاستخدام)
- الصفائح البلاستيكية وأجزاء الحقن
- الأجزاء الخارجية للسيارات ومكونات الزجاج
- سطح الأثاث والعناصر الهيكلية
- التعبئة والتغليف ومرفقات الحماية
في أي قطاعات يُستخدم Impact؟
المواصفات المتعلقة بـ Impact
- IEC 62133-2السلامة في خلايا وبطاريات الليثيوم المحمولة امتحان
- يو ال 2580السلامة في بطاريات السيارات الكهربائية امتحان
- ISO 179-1
- ISO 180
- أستم D256
- ISO 6603-2
شروط Impact
- تطبيق البطارية
- الكتلة وارتفاع السقوط محددان في المعيار؛ يتم وضع قضيب على الخلية ويتم تطبيق الضربة.
- تطبيق البوليمر
- البندول (شاربي/إيزود) أو ترتيب الوزن المتساقط
- درجة حرارة العينة
- درجة حرارة الغرفة أو درجة حرارة أقل حسب المواصفات
- أمان
- يتم إجراء اختبارات البطارية في خزانة مقاومة للانفجار
جهاز Impact
- جهاز تأثير سقوط الوزن
- آلة اختبار تأثير البندول
- خلية اختبار مقاومة للانفجار (البطارية)
- تسجيل درجة الحرارة والجهد
- كاميرا عالية السرعة
متطلبات العينة لـ Impact
- في تجربة البطارية، تكون العينة مشحونة بالكامل ويمكن التخلص منها.
- يجب أن يكون حجم عينات البوليمر ومكيفًا وفقًا للمعيار
- يتم تحديد عدد العينات وفقا للمعيار المطبق
- يجب تحديد موقع التأثير في المواصفات
مدة Impact
لحظة التأثير تستمر ثواني. في تجارب البطاريات، يتم التخطيط ليوم عمل مع فترة المراقبة.
إجراء Impact
- 1يتم تحديد العينة وتسجيل الحالة الأولية.
- 2يتم إنشاء الآلية التي سيتم تطبيقها (البندول، الوزن الساقط، أو نبض البطارية).
- 3يتم ضبط الكتلة وارتفاع القطرة وفقًا للمعيار.
- 4يتم تطبيق الضربة. يتم تسجيل القوة أو درجة الحرارة أو الطاقة الممتصة.
- 5في تجربة البطارية، يتم رصد درجة الحرارة والجهد طوال فترة المراقبة.
- 6ويتم تقييم نوع الضرر والنتيجة.
معايير قبول Impact
تختلف معايير القبول حسب مجال التطبيق. المعيار النموذجي في اختبارات البطاريات هو عدم وجود حريق أو انفجار؛ في اختبارات البوليمر والزجاج، يتم تحديد الحد الأدنى لقوة التأثير أو نوع الكسر في المواصفات.
تقييم النتائج
في تطبيق البطارية، يتم تقييم زيادة درجة الحرارة، وانخفاض الجهد وانبعاث الغاز. يعتمد تطبيق المواد على الطاقة الممتصة ونوع الكسر.
تقرير Impact
- تم تطبيق المعيار والتخطيط
- سعة الكتلة أو الارتفاع أو البندول
- وصف العينة وموقع التأثير
- سجلات الطاقة أو درجة الحرارة/الجهد المقاسة
- نوع الضرر والملاحظات
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- الأمم المتحدة 38.3 (نقل البطاريات)
- لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا R100
- معايير المنتج المادي
اختبارات البلاستيك — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Impact؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات البلاستيك السلوك الميكانيكي والحراري وسلوك الاحتراق لمادة بوليمرية. على عكس المعادن، فإن البلاستيك لَزِج مرن: يعتمد سلوكه على سرعة التحميل ودرجة الحرارة والرطوبة. لذلك تعطي المادة نفسها نتائج مختلفة في ظروف مختلفة، وتُعد ظروف الاختبار جزءًا لا ينفصل عن النتيجة.
النتيجة العملية للُّزوجة المرنة هي كالتالي: يستمر الجزء البلاستيكي في التشوه بمرور الوقت تحت حمل ثابت (الزحف)، وينخفض الإجهاد الذي يتحمله عند تشوه ثابت بمرور الوقت (استرخاء الإجهاد). يرتخي وصل ملولب، ويفقد مشبك قوة شده، ويترهل رف بمرور الوقت. لا يُظهر اختبار الشد القصير المدى هذا السلوك؛ بل يلزم اختبار طويل المدى أو نموذج متسارع.
السلوك الحراري هو المحور الرئيسي الثاني. يشير معدل تدفق الانصهار إلى قابلية تشكيل المادة واتساق الدفعات؛ وتعطي درجة حرارة الانحراف الحراري ونقطة تليّن فيكات حدًا تقريبيًا لدرجة حرارة الخدمة. أما التحليل الحراري (DSC وTGA وDMA) فيكشف هوية المادة: درجة حرارة الانتقال الزجاجي، وسلوك الانصهار، والتبلور، ونسبة الحشو، ودرجة حرارة التحلل.
سلوك الاحتراق هو المحور الثالث ويرتبط مباشرة بمعايير المنتج. تُكتب فئة UL 94 ومؤشر الأكسجين الحدّي في نشرة بيانات المادة؛ ويُطلب صنف معين لغلاف جهاز كهربائي، بينما يُطبَّق نظام تصنيف مختلف على منتج إنشائي.
التقادم هو الجزء الأكثر تخطيًا في هذا المجال. تتحلل البلاستيك تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية والحرارة والرطوبة والأكسجين: يتغير اللون، ويتشقق السطح، وتنخفض مقاومة الصدم. بالنسبة لجزء مخصص للاستخدام الخارجي، فإن المهم ليس قيمه في اليوم الأول بل قيمه بعد التقادم. تعمل أجهزة القوس الزينوني والأشعة فوق البنفسجية الفلورية على تسريع هذا التحلل وإتاحة المقارنة.
تُكتب نتيجة هذه الفئة عادةً في نشرة بيانات المادة، وتشير معايير المنتج إلى تلك النشرة. لكن قد يكون هناك فرق بين قيمة النشرة وسلوك الجزء الفعلي: فالتوجه الناتج أثناء القولبة، وخطوط اللحام، والإجهادات الداخلية تجعل الجزء يتصرف بشكل مختلف عن العينة.
أضاف استخدام المحتوى المعاد تدويره سؤالًا جديدًا إلى هذا المجال. تتفاوت الراتنجات المعاد تدويرها من دفعة إلى أخرى؛ وقد تتغير الخصائص الميكانيكية واللون وسلوك الاحتراق بين الدفعات. لذلك فإن فحص المواد الواردة ليس خيارًا بل ضرورة للمصنّع الذي يستخدم مواد معاد تدويرها.
مجموعات الطرق في هذا المجال
ميكانيكي
الشد، والضغط، والانحناء، وصدمة تشاربي وإيزود، والصلادة (شور)، والزحف، والتشقق الإجهادي البيئي.
حراري
مؤشر تدفق الانصهار (MFI)، درجة حرارة الانحراف الحراري (HDT)، درجة حرارة تليّن فيكات، التمدد الحراري الخطي.
التحليل الحراري
درجات حرارة الانتقال والتبلور بواسطة DSC، والتركيب والتحلل بواسطة TGA، والسلوك الميكانيكي الديناميكي بواسطة DMA.
الاحتراق
تصنيف UL 94، مؤشر الأكسجين الحدّي (LOI)، اختبارات السلك المتوهج ولهب الإبرة.
شيخوخة
التقادم المتسارع بالقوس الزينوني والأشعة فوق البنفسجية الفلورية، التقادم بالهواء الساخن، الرطوبة والتكاثف.
فيزيائي
الكثافة، امتصاص الماء، محتوى الرماد، نفاذية الغاز وبخار الماء في الأغشية والصفائح.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تفسير نتيجة اختبار بلاستيك دون تحديد سرعة الاختبار ودرجة حرارته؛ فالسلوك اللَّزِج المرن يعتمد على هذين المعلمين.
- لا تنتقل نتيجة العينة مباشرة إلى الجزء الفعلي؛ فالتوجه الناتج عن القولبة وخطوط اللحام عاملان حاسمان.
- قيم HDT وفيكات ليست درجات حرارة خدمة؛ بل هي إشارة تقريبية إلى حد أعلى ولا تسري تحت الحمل.
- تعتمد فئة UL 94 على السماكة؛ ويتطلب سُمك جدار مختلف إعادة التحقق.
- بالنسبة للبوليمرات الماصة للرطوبة (مثل البولي أميد)، تكون النتائج مضللة ما لم تُجرَ عملية تكييف.
- نتائج ASTM D638 وISO 527 ليست متكافئة بشكل مباشر؛ تختلف هندسة العينة وتعريفات المعدل.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- اختيار المواد واعتماد الموردين
- تلبية متطلبات القابلية للاشتعال والمتطلبات الحرارية في معيار المنتج
- التحقق من استخدام المحتوى المعاد تدويره ومراقبة الدفعات
- التحكم في عملية القولبة واتساق الدفعات
- إثبات مقاومة التقادم للاستخدام الخارجي
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Impact
ما هو اختبار التأثير الذي تصفه هذه الصفحة؟
تسرد الوثيقة اختبارات التأثير في عائلات متعددة: إساءة استخدام البطارية، والبلاستيك، والديكور الخارجي للسيارات، والزجاج والأثاث. ولهذا السبب تغطي الصفحة كل سياق؛ يتم تحديد التخطيط الذي سيتم تطبيقه حسب منتجك ومواصفاتك.