擺錘VS落錘，到底哪個(gè)才是合適的選擇？

擺錘沖擊測(cè)試是指錘頭以一定高度釋放，通過擺臂擺動(dòng)后水平撞擊到樣品上，撞擊之后擺錘繼續(xù)升高，通過擺錘釋放與最終位置的角度差，依據(jù)能量轉(zhuǎn)換以及能量守恒定律即可得到樣品受沖擊的吸收能量，用于評(píng)估樣品的耐沖擊性能。

此外，如果在錘頭安裝力值傳感器，還可以記錄樣品受沖擊過程中的力，通過力和位移曲線積分的方式計(jì)算樣品沖擊強(qiáng)度，同時(shí)曲線形狀能用來評(píng)估樣品的韌性。

落錘沖擊試驗(yàn)則是錘頭以一定高度自由或加速落下，以自由狀態(tài)垂直沖擊樣品；通過力值、試樣變形、破壞情況以及沖擊曲線量化來評(píng)估材料的抗沖擊性能或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

由于結(jié)構(gòu)及原理的區(qū)別，擺錘沖擊測(cè)試沖擊速度以及沖擊能量范圍往往較小，更偏向于原材料級(jí)別的性能研究。

落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)可通過添加高能系統(tǒng)，以高達(dá) 1800J 的沖擊強(qiáng)度、24m/s 的沖擊速度對(duì)零部件級(jí)別的樣品進(jìn)行沖擊測(cè)試，并實(shí)現(xiàn)測(cè)試區(qū)域的環(huán)境控制。因此，落錘沖擊系統(tǒng)除了原材料級(jí)別的測(cè)試外，也可兼顧材料、產(chǎn)品的整體抗沖擊能力的研究。

在沖擊能量滿足測(cè)試需求的情況下，使用擺錘沖擊和落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行的測(cè)試推薦指數(shù)如下：

擺錘沖擊測(cè)試效率高于落錘沖擊測(cè)試，但落錘沖擊測(cè)試能獲得更多精細(xì)信息。

如果測(cè)試結(jié)果用于類似石化行業(yè)產(chǎn)線質(zhì)量控制，擺錘則是很好的選擇。如果用于科研或項(xiàng)目研發(fā)，落錘往往更合適。

比如 ISO 179/180 等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)擺錘角度、速度以及能量有明確要求，則建議首先選擇擺錘沖擊試驗(yàn)，以便更符合標(biāo)準(zhǔn)；如果已有落錘, 為了拓展實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，額外購置配件以完成相關(guān)試驗(yàn)的橫向?qū)Ρ葎t是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的選擇。

但標(biāo)準(zhǔn)的起草有其歷史的局限性，比如 ISO 11343 全文示例圖一直沿用擺錘，但膠粘劑的沖擊應(yīng)用下往往需要在線低溫環(huán)境，所以用戶執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通常會(huì)選擇采購落錘。

在新的國家標(biāo)準(zhǔn) GB/ T36877 中意識(shí)到這個(gè)問題后改為優(yōu)選落錘，一方面符合實(shí)際操作，另一方面更便于理解沖擊過程。

沖擊測(cè)試往往有沖擊速度和沖擊能量要求。

擺錘沖擊測(cè)試結(jié)構(gòu)簡單且操作方便，但沖擊能量范圍較窄，并且沖擊速度往往是固定的，在極個(gè)別的設(shè)備中只能做到有限的速度調(diào)節(jié)。

落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的速度可以做到無極設(shè)置，能量范圍比擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)更廣，更適用于一些特殊的條件的測(cè)試。

實(shí)際應(yīng)用中存在制樣或尺寸效益等因素，必須采用大尺寸樣品，落錘測(cè)試倉往往可以容納更大尺寸的樣品，為大尺寸樣品測(cè)試帶來更多可能性以及便捷性。

汽車保險(xiǎn)杠測(cè)試

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看，擺錘由于其扁窄型設(shè)計(jì)無法容納在測(cè)試過程中自動(dòng)打開和關(guān)閉的在線測(cè)試倉。

而 Instron 落錘設(shè)計(jì)了一體式環(huán)境測(cè)試倉，可以在測(cè)試過程中自動(dòng)關(guān)閉和打開，實(shí)現(xiàn)精確的控溫和保溫。同時(shí)可以增加半自動(dòng)或全自動(dòng)系統(tǒng),，提升了低溫測(cè)試的效率和減少頻繁開關(guān)門導(dǎo)致的液氮或干冰消耗，從而節(jié)約成本。

Instron 落錘一體式環(huán)境測(cè)試倉

Instron 9400 系列落錘試驗(yàn)機(jī)具備高達(dá) 1800J 的能量和 24m/s 的沖擊速度，可滿足各類材料的測(cè)試能力需求。此外，多樣的夾具以及沖頭、優(yōu)異的環(huán)境箱控制系統(tǒng)、高速攝像機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)和大尺寸底座，讓測(cè)試更加高效且應(yīng)用廣泛。

Instron 擺錘試驗(yàn)機(jī)采用一體化鑄造成型的機(jī)架、底座，最大限度減少結(jié)構(gòu)性震蕩導(dǎo)致的能量損失；經(jīng)專門設(shè)計(jì)的一體化成型擺錘可減少能量損失及風(fēng)阻造成的能量損失；在線式低溫冷卻系統(tǒng)，讓低溫測(cè)試數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)；穩(wěn)定的機(jī)架讓設(shè)備在滿足高達(dá) 50J 的擺錘沖擊的同時(shí)，也讓小能量沖擊結(jié)果更準(zhǔn)確。