1. บทนำเกี่ยวกับการทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกเหล็ก

การทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกเหล็กประเมินความทนทานต่อแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์หรือวัสดุโดยการจำลองการตกอิสระของลูกเหล็กจากความสูงที่กำหนด ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์ วัสดุก่อสร้าง ของเล่น และอุตสาหกรรมอื่นๆ มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความสามารถของผลิตภัณฑ์ในการทนต่อแรงกระแทกทางกลระหว่างการขนส่ง การใช้งาน หรือการตกหล่นโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจในคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์

การทดสอบนี้มีเป้าหมายที่ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปต่างๆ (เช่น โทรศัพท์มือถือ โคมไฟ เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก) วัสดุบรรจุภัณฑ์ (เช่น กล่องกระดาษ โฟมกันกระแทก) และส่วนประกอบ (เช่น แผงกระจก ตัวเรือนพลาสติก) ตรวจพบปัญหาต่างๆ เช่น การแตกหักหรือความล้มเหลวในการทำงานผ่านแรงกระแทกของลูกเหล็กที่ตกลงมา

2. หลักการทดสอบ

การทดสอบนี้อิงตามหลักการของการตกอิสระ โดยเกี่ยวข้องกับการปล่อยลูกเหล็กที่มีน้ำหนักที่ระบุจากความสูงที่กำหนดเพื่อกระแทกตัวอย่างทดสอบ จำลองสถานการณ์แรงกระแทกในโลกแห่งความเป็นจริง เมื่อเกิดแรงกระแทก พลังงานจลน์ของลูกเหล็กจะถูกถ่ายโอนไปยังตัวอย่างอย่างรวดเร็ว ทำให้ตัวอย่างได้รับแรงกระแทกขนาดใหญ่ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างอาจเกิดการเสียรูปทรงยืดหยุ่น การเสียรูปทรงพลาสติก การแตกร้าว หรือแม้แต่การแตกเป็นเสี่ยงๆ

โดยการสังเกตและวัดความเสียหายของตัวอย่าง (เช่น การเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยร้าว การเสียรูป หรือการแตกเป็นเสี่ยงๆ) และบันทึกพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น พลังงานกระแทกและแรงกระแทกสูงสุด ความทนทานต่อแรงกระแทกของวัสดุสามารถประเมินได้อย่างเป็นวิทยาศาสตร์

สูตรสำหรับพลังงานกระแทกคือ: E = mgh

E = พลังงานกระแทก (หน่วย: จูล, J)

m = มวลของลูกเหล็ก (หน่วย: กิโลกรัม, kg)

g = ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (ประมาณ 9.8m/s²)

h = ความสูงในการตก (หน่วย: เมตร, m)

สูตรนี้แสดงให้เห็นว่าพลังงานกระแทกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของลูกเหล็กและความสูงในการตก โดยการปรับพารามิเตอร์เหล่านี้ สามารถจำลองแรงกระแทกในระดับพลังงานที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการในการทดสอบสำหรับวัสดุและผลิตภัณฑ์ต่างๆ

3. เครื่องทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกบอล

เครื่องทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกบอลเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกเหล็ก ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญดังต่อไปนี้:

3.1 ลูกเหล็ก
ในฐานะที่เป็นแหล่งกำเนิดแรงกระแทก ขนาดและน้ำหนักของลูกเหล็กเป็นไปตามมาตรฐานสากลหรือมาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างเคร่งครัดเพื่อให้ได้ผลการทดสอบที่แม่นยำและเปรียบเทียบได้ ขึ้นอยู่กับความต้องการ จะมีการเลือกลูกเหล็กที่มีมวลแตกต่างกัน (เช่น 100g, 500g, 1kg, 10kg) และเส้นผ่านศูนย์กลาง โดยทั่วไปทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูงเพื่อให้มีความแข็งและความเสถียรในการกระแทกเพียงพอ

ตัวอย่างเช่น มาตรฐานต่างๆ เช่น IEC60598-1, IEC60950-1, AS-NZS61439.4 และ IEC60601-1 ระบุ ลูกเหล็กที่มีมวล 500 กรัม และφ50 มม. ตกจาก 1.3ม. เพื่อตรวจสอบความแข็งแรงทางกลของโคมไฟ,  แผงกระจกและอื่นๆ 

.อย่างไรก็ตาม ในมาตรฐานอุตสาหกรรมบางประเภท จะใช้ลูกเหล็กขนาด 10 กก. ตกจากความสูงที่กำหนดเพื่อทำการทดสอบ IK12 ถึง IK20 ผ่านการแปลงพลังงาน

3.2 แม่เหล็กไฟฟ้า
ใช้สำหรับยึดและปล่อยลูกเหล็ก พร้อมระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เพื่อการจับเวลาที่แม่นยำ แม่เหล็กไฟฟ้าต้องมีแรงยึดที่เพียงพอในการยึดลูกบอลระหว่างการเตรียมการและปล่อยอย่างรวดเร็วโดยไม่รบกวนความเร็วในการตกเริ่มต้น

3.3 ก้านปล่อย
รองรับลูกเหล็กและปรับความสูงในการตก โดยทั่วไปเป็นก้านตรงที่มีความแม่นยำสูงพร้อมมาตราส่วนที่ชัดเจน ช่วยให้สามารถตั้งค่าความสูงได้อย่างแม่นยำโดยใช้ตลับเมตร ไม้ฉาก หรือเครื่องมือสอบเทียบอื่นๆ

3.4 อุปกรณ์ยึดตัวอย่าง
ม้านั่งทดสอบแบบกำหนดเองที่ออกแบบมาสำหรับรูปร่างและขนาดของตัวอย่าง พร้อมราวกันตกโดยรอบเพื่อป้องกันไม่ให้ลูกเหล็กกลิ้งและทำให้เกิดการบาดเจ็บหรือความเสียหายหลังการกระแทก

4. สรุป ผ่านการทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกเหล็ก องค์กรต่างๆ สามารถประเมินประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ได้อย่างเป็นวิทยาศาสตร์และเชิงปริมาณ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและความน่าเชื่อถือสำหรับผู้บริโภค

สำหรับการทดสอบนี้ PEGO นำเสนอ

อุปกรณ์ทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกเหล็กโดยเฉพาะ ด้วยการตระหนักว่าผลิตภัณฑ์บางชนิดต้องมีการทดสอบทั้งลูกเหล็กและIKค้อนทดสอบเราสามารถรวมการทดสอบแรงกระแทกด้วยลูกเหล็กเข้ากับการทดสอบค้อน IK ไว้ในอุปกรณ์เดียว ลดต้นทุนในขณะที่เปิดใช้งานการทดสอบที่ครอบคลุม หากคุณต้องการการทดสอบดังกล่าว โปรดติดต่อเราเพื่อขอการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญ