1. مقدمة لاختبار تأثير كرة الصلب

يقيم اختبار تأثير كرة الصلب مقاومة تأثير المنتجات أو المواد عن طريق محاكاة السقوط الحر لكرة الصلب من ارتفاع معين. يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات والتعبئة والتغليف ومواد البناء والألعاب وغيرها من الصناعات، ويهدف إلى التحقق من قدرة المنتج على تحمل الميكانيكية التأثيرات أثناء النقل أو الاستخدام أو السقوط العرضي، وبالتالي ضمان جودة المنتج وسلامته.

يستهدف الاختبار منتجات نهائية مختلفة (مثل الهواتف المحمولة والمصابيح والأجهزة الصغيرة) ومواد التعبئة والتغليف (مثل الصناديق الورقية ورغوة التوسيد) والمكونات (مثل الألواح الزجاجية والأغلفة البلاستيكية). يكتشف مشكلات مثل الكسر أو الفشل الوظيفي من خلال تأثير كرة الصلب المتساقطة.

2. مبدأ الاختبار

بناءً على مبدأ السقوط الحر، يتضمن الاختبار إطلاق كرة فولاذية بوزن محدد من ارتفاع معين لضرب عينة الاختبار، مما يحاكي سيناريوهات التأثير في العالم الحقيقي. عند التأثير، تنتقل الطاقة الحركية للكرة الفولاذية بسرعة إلى العينة، مما يعرضها لقوة تأثير كبيرة. اعتمادًا على خصائص المادة، قد تخضع العينة لتشوه مرن أو تشوه بلاستيكي أو تشقق أو حتى تفتت.

من خلال مراقبة وقياس تلف العينة (مثل بدء وانتشار الشقوق أو التشوه أو التفتت) وتسجيل معلمات مثل طاقة التأثير وقوة التأثير القصوى، يمكن تقييم مقاومة تأثير المادة علميًا.

صيغة طاقة التأثير هي: E = mgh

E = طاقة التأثير (الوحدة: جول، J)

m = كتلة الكرة الفولاذية (الوحدة: كيلوغرام، كجم)

g = تسارع الجاذبية (حوالي 9.8 م/ث²)

h = ارتفاع السقوط (الوحدة: متر، م)

توضح هذه الصيغة أن طاقة التأثير تتناسب مع كتلة الكرة الفولاذية وارتفاع السقوط. عن طريق تعديل هذه المعلمات، يمكن محاكاة تأثيرات ذات مستويات طاقة مختلفة لتلبية احتياجات الاختبار لمختلف المواد والمنتجات.

3. جهاز اختبار تأثير الكرة

جهاز اختبار تأثير الكرة هو المعدات الأساسية لاختبار تأثير كرة الصلب، ويتكون من المكونات الرئيسية التالية:

3.1 كرة الصلب
كمصدر للتأثير، يتبع حجم ووزن الكرة الفولاذية بدقة المعايير الدولية أو الصناعية لضمان نتائج اختبار دقيقة وقابلة للمقارنة. اعتمادًا على المتطلبات، يتم تحديد كرات فولاذية ذات كتل مختلفة (مثل 100 جرام، 500 جرام، 1 كجم، 10 كجم) وأقطار، وعادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ عالي الكربون لصلابة كافية واستقرار التأثير.

على سبيل المثال، تحدد معايير مثل IEC60598-1 و IEC60950-1 و AS-NZS61439.4 و IEC60601-1 كرة فولاذية  بكتلة 500 جرام و φ50 ملم تسقط من 1.3متر للتحقق من القوة الميكانيكية للمصابيح, الألواح الزجاجية وإلخ.. 

ومع ذلك، فيبعض معايير الصناعة المحددة، يتم استخدام كرة فولاذية بوزن 10 كجم تسقط من ارتفاع محدد لإجراء اختبارات IK12 إلى IK20 من خلال تحويل الطاقة.

3.2 المغناطيس الكهربائي
يستخدم لحمل وإطلاق الكرة الفولاذية، مع نظام تحكم إلكتروني لتوقيت دقيق. يجب أن يتمتع المغناطيس الكهربائي بقوة تثبيت كافية لتأمين الكرة أثناء التحضير وإطلاقها بسرعة دون التدخل في سرعتها الأولية.

3.3 قضيب السقوط
يدعم الكرة الفولاذية ويضبط ارتفاع السقوط. عادة ما يكون قضيبًا مستقيمًا عالي الدقة مع مقاييس واضحة، مما يسمح بضبط الارتفاع بدقة باستخدام أشرطة القياس أو المربعات أو أدوات المعايرة الأخرى.

3.4 جهاز تثبيت العينة
مقعد اختبار مخصص مصمم لشكل وحجم العينة، مع حواجز واقية محيطة لمنع الكرة الفولاذية من التدحرج والتسبب في إصابة أو تلف بعد التأثير.

4. ملخص

من خلال اختبار تأثير كرة الصلب، يمكن للمؤسسات تقييم أداء المنتج علميًا وكميًا، مما يضمن الجودة والموثوقية للمستهلكين.

لهذا الاختبار، تقدم PEGO جهاز تأثير كرة الصلبمخصصًا. إدراكًا لحاجة بعض المنتجات إلى كل من اختبارات الكرة الفولاذية واختبارات المطرقةIK , يمكننا دمج اختبار تأثير كرة الصلب مع اختبار المطرقة IK في جهاز واحد، مما يقلل التكاليف مع تمكين الاختبار الشامل. إذا كنت بحاجة إلى مثل هذه الاختبارات، فيرجى الاتصال بنا للحصول على الدعم المهني.