Impact Testi — IEC 62133-2 / ISO 179 / ASTM D256 · Kunststoffprüfung

Was ist Impact?

Beim Schlagversuch handelt es sich um einen Test, bei dem Schäden, Bruch oder Sicherheitsverhalten bewertet werden, indem ein plötzlicher Schlag aus einer definierten Masse und Höhe auf die Probe ausgeübt wird. Die Reihenfolge und Akzeptanzkriterien variieren je nach Anwendungsbereich: Bei Batteriezellen handelt es sich um einen Missbrauchstest, bei Kunststoffen und Glas um einen mechanischen Festigkeitstest.

Zweck von Impact

Der Zweck besteht darin, die Widerstandsfähigkeit des Produkts gegenüber Stößen zu bestimmen, die während des Gebrauchs oder bei einem Unfall auftreten können. Bei Batterieanwendungen geht es darum, das Risiko interner Kurzschlüsse und thermischer Ereignisse infolge von Stößen zu bewerten.

Bei welchen Produkten wird Impact angewendet?

Batteriezellen und -module (missbrauchsgeprüft)
Kunststoffplatten und Spritzgussteile
Außenverkleidungen und Glaskomponenten für Kraftfahrzeuge
Möbeloberfläche und Strukturelemente
Verpackungen und Schutzgehäuse

In welchen Branchen wird Impact eingesetzt?

KunststoffeAutomobilVerpackungVerbraucherprodukte

Normen zu Impact

IEC 62133-2Sicherheit in tragbaren Lithiumzellen und -batterien prüfen
UL 2580Sicherheit in Elektrofahrzeugbatterien prüfen
ISO 179-1
ISO 180
ASTM D256
ISO 6603-2

Prüfbedingungen für Impact

Batterieanwendung: In der Norm definierte Masse und Fallhöhe; Ein Stab wird auf die Zelle gelegt und ein Schlag ausgeübt.
Polymeranwendung: Pendel (Charpy/Izod) oder fallende Gewichtsanordnung
Probentemperatur: Raumtemperatur oder niedrigere Temperatur gemäß Spezifikation
Sicherheit: Batterietests werden in einem explosionsgeschützten Schrank durchgeführt

Prüfgerät für Impact

Schlaggerät mit fallendem Gewicht
Pendelschlagprüfmaschine
Explosionsgeschützte Prüfzelle (Batterie)
Temperatur- und Spannungsaufzeichnung
Hochgeschwindigkeitskamera

Probenanforderungen für Impact

Beim Batterieexperiment ist die Probe vollständig geladen und entsorgbar.
Polymerproben müssen gemäß der Norm dimensioniert und konditioniert werden
Die Anzahl der Proben richtet sich nach dem angewandten Standard
Der Aufprallort muss in der Spezifikation definiert werden

Dauer von Impact

Der Moment des Aufpralls dauert Sekunden. Bei Batterieversuchen wird neben dem Beobachtungszeitraum auch ein Arbeitstag eingeplant.

Ablauf von Impact

1Die Probe wird identifiziert und der Ausgangszustand aufgezeichnet.
2Der anzuwendende Mechanismus (Pendel, Fallgewicht oder Batterieimpuls) wird festgelegt.
3Masse und Fallhöhe werden normgerecht eingestellt.
4Der Schlag wird ausgeführt; Kraft, Temperatur oder aufgenommene Energie werden erfasst.
5Im Batterieexperiment werden Temperatur und Spannung während des gesamten Beobachtungszeitraums überwacht.
6Bewertet werden Schadensart und Ergebnis.

Annahmekriterien für Impact

Die Akzeptanzkriterien variieren je nach Anwendungsbereich. Das typische Kriterium bei Batterietests ist die Brand- und Explosionsfreiheit; Bei Polymer- und Glasprüfungen wird die Mindestschlagzähigkeit bzw. Bruchart in der Spezifikation definiert.

Auswertung der Ergebnisse

Bei Batterieanwendungen werden Temperaturanstieg, Spannungsabfall und Gasfreisetzung ausgewertet. Der Materialauftrag richtet sich nach der absorbierten Energie und der Art des Bruchs.

Prüfbericht zu Impact

Angewandter Standard und Layout
Masse, Höhe oder Pendelkapazität
Beispielbeschreibung und Aufprallort
Gemessene Energie- oder Temperatur-/Spannungsaufzeichnungen
Schadensart und Beobachtungen

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Kunststoffprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Impact gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Kunststoffprüfungen bestimmen das mechanische, thermische und Brennverhalten eines Polymerwerkstoffs. Anders als Metalle sind Kunststoffe VISKOELASTISCH: Ihr Verhalten hängt von Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeit ab. Dasselbe Material liefert daher unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Ergebnisse, und die Prüfbedingungen sind ein untrennbarer Teil des Ergebnisses.

Die praktische Folge der Viskoelastizität ist Folgendes: Ein Kunststoffteil verformt sich unter konstanter Last mit der Zeit weiter (Kriechen), und die bei konstanter Verformung getragene Spannung nimmt mit der Zeit ab (Spannungsrelaxation). Eine Schraubverbindung lockert sich, eine Klemme verliert ihre Klemmkraft, ein Regal hängt mit der Zeit durch. Ein kurzzeitiger Zugversuch zeigt dieses Verhalten nicht; es ist ein Langzeitversuch oder ein beschleunigtes Modell erforderlich.

Das thermische Verhalten ist die zweite Hauptachse. Die Schmelzflussrate zeigt die Verarbeitbarkeit des Materials und die Konsistenz von Charge zu Charge; die Wärmeformbeständigkeitstemperatur und der Vicat-Erweichungspunkt geben eine grobe Grenze für die Einsatztemperatur an. Die thermische Analyse (DSC, TGA, DMA) offenbart die Identität des Materials: Glasübergangstemperatur, Schmelzverhalten, Kristallinität, Füllstoffgehalt und Zersetzungstemperatur.

Das Brennverhalten ist die dritte Achse und ist direkt mit Produktnormen verknüpft. Die UL-94-Klasse und der Grenzsauerstoffindex werden in das Materialdatenblatt aufgenommen; für das Gehäuse eines Elektrogeräts wird eine bestimmte Klasse verlangt, während für ein Bauprodukt ein anderes Klassifizierungssystem gilt.

Alterung ist der am häufigsten übersprungene Teil des Gebiets. Kunststoffe zersetzen sich unter UV, Wärme, Feuchtigkeit und Sauerstoff: Die Farbe ändert sich, die Oberfläche reißt, die Schlagzähigkeit sinkt. Bei einem für den Außenbereich bestimmten Teil zählen nicht die Werte am ersten Tag, sondern die Werte nach der Alterung. Xenon-Bogen- und Fluoreszenz-UV-Geräte beschleunigen diesen Abbau und ermöglichen einen Vergleich.

Das Ergebnis dieser Familie wird meist in das Materialdatenblatt eingetragen, und Produktnormen verweisen auf dieses Datenblatt. Zwischen dem Datenblattwert und dem Verhalten des tatsächlichen Teils kann es jedoch einen Unterschied geben: die beim Spritzgießen entstehende Orientierung, Bindenähte und innere Spannungen lassen das Teil anders reagieren als das Probestück.

Die Verwendung von Rezyklat hat dem Gebiet eine neue Frage hinzugefügt. Rezyklierte Harze variieren von Charge zu Charge; mechanische Eigenschaften, Farbe und Brennverhalten können sich zwischen Chargen verschieben. Für einen Hersteller, der Rezyklat verwendet, ist die Eingangskontrolle des Materials daher keine Option, sondern eine Notwendigkeit.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanisch
Zug, Druck, Biegung, Charpy- und Izod-Schlagzähigkeit, Härte (Shore), Kriechen und umgebungsbedingte Spannungsrissbildung.
Thermisch
Schmelzflussindex (MFI), Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT), Vicat-Erweichungstemperatur, lineare Wärmeausdehnung.
Thermische Analyse
Übergangstemperaturen und Kristallinität durch DSC, Zusammensetzung und Zersetzung durch TGA, dynamisch-mechanisches Verhalten durch DMA.
Brennverhalten
UL-94-Klassifizierung, Grenzsauerstoffindex (LOI), Glühdraht- und Nadelflammprüfungen.
Altern
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und fluoreszierendes UV, Warmluftalterung, Feuchtigkeit und Kondensation.
Physikalisch
Dichte, Wasseraufnahme, Aschegehalt, Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Platten.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Kunststoffergebnis ohne angegebene Prüfgeschwindigkeit und -temperatur kann nicht interpretiert werden; das viskoelastische Verhalten hängt von diesen Parametern ab.
Ein Probestückergebnis überträgt sich nicht direkt auf das tatsächliche Teil; die Spritzgussorientierung und Bindenähte sind entscheidend.
HDT- und Vicat-Werte sind KEINE Einsatztemperaturen; sie sind ein grober Hinweis auf eine Obergrenze und gelten nicht unter Last.
Die UL-94-Klasse hängt von der Dicke ab; eine andere Wandstärke erfordert eine erneute Verifizierung.
Bei feuchtigkeitsaufnehmenden Polymeren (wie Polyamid) sind die Ergebnisse irreführend, wenn keine Konditionierung durchgeführt wird.
Die Ergebnisse von ASTM D638 und ISO 527 sind nicht direkt gleichwertig; Die Probengeometrien und Ratendefinitionen sind unterschiedlich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Materialauswahl und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der Brennbarkeits- und Wärmeanforderungen der Produktnorm
Überprüfung der Verwendung von Rezyklatanteil und Chargenkontrolle
Kontrolle des Formgebungsprozesses und Chargenkonsistenz
Nachweis der Alterungsbeständigkeit für den Außeneinsatz

Häufige Fragen zu Impact

Welcher Aufpralltest wird auf dieser Seite beschrieben?

Das Dokument listet Aufpralltests in mehreren Kategorien auf: Batteriemissbrauch, Kunststoffe, Außenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, Glas und Möbel. Deshalb deckt die Seite jeden Kontext ab; Welches Layout angewendet werden soll, hängt von Ihrem Produkt und Ihren Spezifikationen ab.

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