Plastics — Determination of puncture impact behaviour of rigid plastics — Part 1: Non-instrumented impact testing

This International Standard specifies methods for the determination of puncture-impact properties of rigid plastics in the form of flat test specimens, such as discs or square pieces, under defined conditions. Specimens may be moulded directly, cut from sheets or taken from finished products. Different types of test specimens and test conditions are defined. These falling-dart methods are used to investigate the behaviour of plastic sheeting or mouldings under the impact of a striker applied perpendicular to the plane of the specimen. This part of ISO 6603 can be used if it is sufficient to characterize the impact behaviour of plastics by a threshold value of impact-failure energy based on many test specimens. ISO 6603-2 is used if a force-deflection or force-time diagram, recorded at nominally constant striker velocity, is necessary for detailed characterization of the impact behaviour. These test methods are applicable to specimens with a thickness between 1 mm and 4 mm. NOTE For thicknesses less than 1 mm, ISO 7765 should preferably be used. Thicknesses greater than 4 mm may be tested if the equipment is suitable, but the test falls outside the scope of ISO 6603-1 and ISO 6603-2. These methods are suitable for use with the following types of material: _ rigid thermoplastic moulding and extrusion materials, including filled, unfilled and reinforced compounds and sheets; _ rigid thermosetting moulding and extrusion materials, including filled and reinforced compounds, sheets and laminates; _ fibre-reinforced thermoset and thermoplastic composites incorporating unidirectional or non-unidirectional reinforcements such as mats, woven fabrics, woven rovings, chopped strands, combination and hybrid reinforcements, rovings, milled fibres and sheets made from pre-impregnated materials (prepregs). These methods are also applicable to specimens which are either moulded or machined from finished products, laminates and extruded or cast sheet. The test results are comparable only if the conditions of preparation of the specimens, their dimensions and surfaces as well as the test conditions are the same. In particular, results determined on specimens of different thickness cannot be compared with one another (see annex E of ISO 6603-2:—). Comprehensive evaluation of the reaction to impact stress requires that determinations be made as a function of impact velocity and temperature for different material variables, such as crystallinity and moisture content. The impact behaviour of finished products cannot be predicted directly from this test, but specimens may be taken from finished products (see above) for test by these methods. Test data developed by these methods should not be used for design calculations. However, information on the typical behaviour of the material can be obtained by testing at different temperatures and impact velocities (see annex D of ISO 6603-2:—), by varying the thickness (see annex E of ISO 6603-2:—) and by testing specimens prepared under different conditions. Two statistical methods of test are described in this part of ISO 6603: _ Method A: staircase method (individual) (preferred) In this method, a uniform energy increment is employed during testing. The energy is decreased or increased by the uniform increment after testing each specimen, depending upon the observed result (pass or fail) for the preceding test. _ Method B: group method (optional) In this method, successive groups of at least ten test specimens are tested. The impact failure energy is calculated by statistics.

Plastiques — Détermination du comportement des plastiques rigides perforés sous l'effet d'un choc — Partie 1: Essais de choc non instrumentés

La présente Norme internationale spécifie des méthodes de détermination du comportement au choc avec perforation des plastiques rigides sous forme d'éprouvettes planes, telles que des disques ou des pièces carrées, dans des conditions définies. Les éprouvettes peuvent être moulées directement, prélevées dans des plaques ou des produits finis. Différents types d'éprouvettes et de conditions d'essai sont définis. Ces méthodes d'essai par chute de projectile sont utilisées pour étudier le comportement d'objets moulés ou de feuilles en matériaux plastiques soumis à une contrainte de choc appliquée à l'aide d'un percuteur perpendiculairement au plan de l'éprouvette. La présente partie de l'ISO 6603 peut être utilisée lorsqu'il est suffisant de caractériser le comportement au choc des plastiques par une valeur seuil de l'énergie de rupture par choc à partir d'un grand nombre d'éprouvettes. L'ISO 6603-2 est utilisée si une courbe force-flèche ou force-temps, enregistrée avec une vitesse du percuteur nominalement constante, est nécessaire pour obtenir une caractérisation détaillée du comportement au choc. Ces méthodes d'essai sont applicables aux éprouvettes d'épaisseur comprise entre 1 mm et 4 mm. NOTE Dans le cas d'épaisseurs inférieures à 1 mm, il est préférable d'utiliser l'ISO 7765. Des épaisseurs de plus de 4 mm peuvent être soumises à l'essai si l'appareillage est approprié mais, dans ce cas, l'essai ne relève pas du domaine d'application de la présente partie de l'ISO 6603-1 et de l'ISO 6603-2. Elles peuvent être utilisées avec les types suivants de matériaux: _ thermoplastiques rigides pour moulage et extrusion, y compris les feuilles et les compositions chargées, non chargées et renforcées; _ plastiques thermodurcissables rigides pour moulage et extrusion, y compris les stratifiés, les feuilles et les compositions chargées et renforcées; _ composites thermodurcis et thermoplastiques renforcés de fibres, à renforts unidirectionnels ou non, tels que les mats, tissus, tissus stratifiés, fils de base coupés, renforts complexes et hybrides, stratifiés, fibres broyées, et feuilles préimprégnées. Ces méthodes sont applicables aux éprouvettes qui peuvent être moulées ou usinées à partir de produits finis, de stratifiés et de feuilles extrudées ou moulées. Les résultats d'essai ne sont comparables que si les conditions de préparation des éprouvettes, les dimensions et les surfaces de celles-ci, ainsi que les conditions d'essai sont les mêmes. Il n'est, en particulier, pas possible de comparer des résultats obtenus sur des éprouvettes d'épaisseur différente (voir l'annexe E de l'ISO 6603-2:—). Une évaluation exhaustive de la réaction au choc nécessite la réalisation de déterminations en fonction de la vitesse d'impact et de la température pour différentes variables du matériau, telles que la structure cristalline ou la teneur en humidité. L'essai ne permet pas de prévoir directement le comportement au choc des produits finis mais ces méthodes permettent de faire des essais sur des éprouvettes prélevées dans ces produits (voir ci-dessus). Il n'est pas conseillé d'utiliser les données dérivées de la présente méthode à des fins de calcul. Des essais à différentes températures et vitesses d'impact (voir l'annexe D de l'ISO 6603-2:—), à différentes épaisseurs (voir l'annexe E de l'ISO 6603-2:—) et sur des éprouvettes préparées dans des conditions différentes permettent néanmoins de recueillir des informations sur le comportement type des matériaux. Deux méthodes d'essai statistiques sont décrites dans la présente partie de l'ISO 6603. _ Méthode A: méthode en escalier (individuelle) (recommandée) Dans le cadre de cette méthode, on utilise un incrément constant d'énergie cinétique au cours de l'essai et on fait décroître ou croître l'énergie de cette valeur constante après essai de chaque éprouvette, selon le résultat (défaillance ou non-défaillance) observé pour l'essai précédent. _ Méthode B: métho

General Information

Status
Published
Publication Date
08-Mar-2000
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
09-Aug-2005
Completion Date
16-Oct-2020
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RELATIONS

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ISO 6603-1:2000 - Plastics -- Determination of puncture impact behaviour of rigid plastics
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6603-1
Second edition
2000-03-01
Plastics — Determination of puncture
impact behaviour of rigid plastics —
Part 1:
Non-instrumented impact testing
Plastiques — Détermination du comportement des plastiques rigides
perforés sous l'effet d'un choc —
Partie 1: Essais de choc non instrumentés
Reference number
ISO 6603-1:2000(E)
ISO 2000
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
PDF disclaimer

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Printed in Switzerland
ii © ISO 2000 – All rights reserved
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ISO 6603-1:2000(E)
Contents Page

Foreword.....................................................................................................................................................................iv

1 Scope ..............................................................................................................................................................1

2 Normative references ....................................................................................................................................2

3 Terms and definitions ...................................................................................................................................3

4 Principle..........................................................................................................................................................5

5 Apparatus .......................................................................................................................................................6

6 Test specimens..............................................................................................................................................9

7 Procedure .....................................................................................................................................................10

8 Precision.......................................................................................................................................................16

9 Test report ....................................................................................................................................................16

Annex A (informative) Examples of calculations ...................................................................................................19

© ISO 2000 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO

member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical

committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in

liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical

Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 6603 may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard ISO 6603-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee

SC 2, Mechanical properties.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6603-1:1985), which has been technically revised.

ISO 6603 consists of the following parts, under the general title Plastics — Determination of puncture impact

behaviour of rigid plastics:
� Part 1: Non-instrumented impact testing
� Part 2: Instrumented impact testing
Annex A of this part of ISO 6603 is for information only.
iv © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6603-1:2000(E)
Plastics — Determination of puncture impact behaviour of rigid
plastics —
Part 1:
Non-instrumented impact testing
1 Scope

This International Standard specifies methods for the determination of puncture-impact properties of rigid plastics in

the form of flat test specimens, such as discs or square pieces, under defined conditions. Specimens may be

moulded directly, cut from sheets or taken from finished products. Different types of test specimens and test

conditions are defined.

These falling-dart methods are used to investigate the behaviour of plastic sheeting or mouldings under the impact

of a striker applied perpendicular to the plane of the specimen.

This part of ISO 6603 can be used if it is sufficient to characterize the impact behaviour of plastics by a threshold

value of impact-failure energy based on many test specimens. ISO 6603-2 is used if a force-deflection or force-time

diagram, recorded at nominally constant striker velocity, is necessary for detailed characterization of the impact

behaviour.

These test methods are applicable to specimens with a thickness between 1 mm and 4 mm.

NOTE For thicknesses less than 1 mm, ISO 7765 should preferably be used. Thicknesses greater than 4 mm may be

tested if the equipment is suitable, but the test falls outside the scope of ISO 6603-1 and ISO 6603-2.

These methods are suitable for use with the following types of material:

� rigid thermoplastic moulding and extrusion materials, including filled, unfilled and reinforced compounds and

sheets;

� rigid thermosetting moulding and extrusion materials, including filled and reinforced compounds, sheets and

laminates;

� fibre-reinforced thermoset and thermoplastic composites incorporating unidirectional or non-unidirectional

reinforcements such as mats, woven fabrics, woven rovings, chopped strands, combination and hybrid

reinforcements, rovings, milled fibres and sheets made from pre-impregnated materials (prepregs).

These methods are also applicable to specimens which are either moulded or machined from finished products,

laminates and extruded or cast sheet.

The test results are comparable only if the conditions of preparation of the specimens, their dimensions and

surfaces as well as the test conditions are the same. In particular, results determined on specimens of different

thickness cannot be compared with one another (see annex E of ISO 6603-2:—). Comprehensive evaluation of the

reaction to impact stress requires that determinations be made as a function of impact velocity and temperature for

different material variables, such as crystallinity and moisture content.

The impact behaviour of finished products cannot be predicted directly from this test, but specimens may be taken

from finished products (see above) for test by these methods.
© ISO 2000 – All rights reserved 1
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ISO 6603-1:2000(E)

Test data developed by these methods should not be used for design calculations. However, information on the

typical behaviour of the material can be obtained by testing at different temperatures and impact velocities (see

annex D of ISO 6603-2:—), by varying the thickness (see annex E of ISO 6603-2:—) and by testing specimens

prepared under different conditions.
Two statistical methods of test are described in this part of ISO 6603:
� Method A: staircase method (individual) (preferred)

In this method, a uniform energy increment is employed during testing. The energy is decreased or increased

by the uniform increment after testing each specimen, depending upon the observed result (pass or fail) for the

preceding test.
� Method B: group method (optional)

In this method, successive groups of at least ten test specimens are tested. The impact failure energy is

calculated by statistics.
2 Normative references

The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of

this part of ISO 6603. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications

do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 6603 are encouraged to investigate the

possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated

references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain

registers of currently valid International Standards.
ISO 291:1997, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing.

ISO 293:1986, Plastics — Compression moulding test specimens of thermoplastic materials.

ISO 294-3:1996, Plastics — Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials — Part 3: Small plates.

ISO 295:1991, Plastics — Compression moulding of test specimens of thermosetting materials.

ISO 1268:1974 , Plastics — Preparation of glass fibre reinforced, resin bonded, low-pressure laminated plates or

panels for test purposes.
ISO 2818:1994, Plastics — Preparation of test specimens by machining.

ISO 6603-2:— , Plastics — Determination of puncture impact behaviour of rigid plastics — Part 2: Instrumented

impact testing.

ISO 7765-1:1988, Plastics film and sheeting — Determination of impact resistance by the free-falling dart

method — Part 1: Staircase methods.

ISO 7765-2:1994, Plastics film and sheeting — Determination of impact resistance by the free-falling dart

method — Part 2: Instrumented puncture test.
1) Under revision.
2� To be published (Revision of ISO 6603-2:1989)
2 © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
3 Terms and definitions

For the purposes of this part of ISO 6603, the following terms and definitions apply:

3.1 General
3.1.1
failure
any break in the surface of the specimen which is visible to the naked eye
3.2 Failure-criteria terms
3.2.1
crack

any fissure that can be observed by the naked eye and that does not penetrate the full thickness of the material

(see Figure 1)
3.2.2
break
any fissure through the full thickness of the material (see Figure 2)
3.2.3
penetration

failure in which the striker penetrates through the whole thickness of the test specimen [see Figure 3b)]

3.2.4
shattering
breaking of the test specimen into two or more pieces [see Figure 3a)]
3.3 Impact-failure terms
3.3.1
50 % impact-failure energy

the energy that will cause 50 % of the test specimens to fail as defined in 3.1.1

3.3.2
50 % impact-failure mass

the mass that will cause 50 % of the test specimens to fail, as defined in 3.1.1, for a given height of fall

3.3.3
50 % impact-failure height

the height that will cause 50 % of the test specimens to fail, as defined in 3.1.1, using a given falling mass

© ISO 2000 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
Views of specimen surfaces damaged by a “crack” (examples)
Key
1 Impact direction

Figure 1 — Sections through specimens damaged by a “crack” ����b) and c) after bending by hand����

Key
1 Impact direction

Figure 2 — Sections through specimens damaged by a “break” ����b) and c) after bending by hand����

4 © ISO 2000 – All rights reserved
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ISO 6603-1:2000(E)
Key
1 Specimen
2 Dart with hemispherical head

Figure 3 — Example of “shattering” failure ����a)���� and “penetration” ����b)����

4Principle

The impact strength of suitably sized test specimens is determined by striking them with a lubricated weighted

striker dropped vertically from a known height. The test specimen is impacted at its centre by a striker,

perpendicular to the surface of the specimen.

Two methods of adjusting the energy at impact are permitted: altering the mass at constant height and altering the

height at constant mass.

NOTE The variable-height procedure is velocity-dependent, and differing results may be observed depending upon the

material’s strain rate.
Two statistical methods of test are given:
� Method A: staircase method (individual) (preferred).
� Method B: group method (optional).
© ISO 2000 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
5 Apparatus
5.1 Test device
5.1.1 Essential components
The essential components of the test device (see Figure 4) are:
� an energy carrier (dart system), of the inertial-mass type, which includes:
weights,
a striker (lubrication is required);

� a specimen support (see Figure 4), optionally with a clamping device (Figure 5).

The test device shall permit the test specimen to be punctured at its centre, perpendicular to the specimen surface.

Key
1 Test specimen 6 Stand for falling-dart system
2 Hemispherical striker tip 7 Holding and release system for weighted striker
3 Test specimen support 8 Guide shaft for weighted striker
4 Clamping ring (optional) 9 Weighted striker
5Base 10 Acoustic isolation (optional)
Figure 4 — Falling-dart system (example)
6 © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
Key
1 Clamping ring (optional)
2 Specimen support
Dimensions in millimetres
Specimen type
Square of side 60 Disc of diam. 140
40� 2 100 � 5
D 60 140
D min. 90 min. 200
12 12
R 11
Figure 5 — Schematic drawing of clamping device (optional)
5.1.2 Falling-dart system

The falling-dart system shall be capable of holding and releasing a weighted striker such that it will fall constrained

by one or more guides. The fall shall be nominally without friction and losses through windage, or the amount of

friction has to be taken into account in the calculations.
5.1.3 Weights (masses)

Appropriate weights are required that can be firmly attached to the striker. The combined mass of the attached

weights, and the mass of the striker, shall be known to within 1 %.
5.1.4 Striker

The preferred striker has a polished hemispherical striking surface with a diameter 20 mm� 0,2 mm. Alternatively,

a10mm� 0,1 mm diameter striking surface may be used.

NOTE The size, dimensions and condition of the surface of the striker will affect the results.

The preferred striker is one made of any material with sufficient resistance to wear and of sufficiently high strength

to prevent plastic deformation. In practice, hardened tool steel or similar material with a hardness of 54 HRC has

been found acceptable. Harder materials or materials with a lower density (for example titanium) with equivalent

© ISO 2000 – All rights reserved 7
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ISO 6603-1:2000(E)

hardness are also acceptable. The hemispherical surface of the striker shall be lubricated to reduce any friction

between the striker and the test specimen (see annex B of ISO 6603-2:—).
5.1.5 Support ring

The support ring (see Figures 4 and 5) shall be rigidly fixed on a rigid base and shall be designed such that air

cannot be trapped under the test specimen, possibly causing a spring effect. Below the support ring, there shall be

enough distance for the striker to travel after total penetration of the test specimen. The support ring shall have an

inside diameter of either 40 mm� 2 mm or 100 mm� 5 mm and a minimum height of 12 mm.

5.1.6 Striker/support combinations
The following striker/support combinations are permissible:
Striker Support
20 mm 40 mm Default combination
10 mm 100 mm Optional
5.1.7 Base for test device

The test device shall be firmly mounted on a rigid structure of sufficient stiffness to minimize deflection of the

specimen support. The mass of the base shall be at least 180 kg.

The test device is generally susceptible to mechanical vibration. The design of the foundation on which the base is

mounted shall be such as to minimize the effect of any mechanical vibration in the system. The centre of gravity of

the base shall be in line with the trajectory of the impacting striker.
5.1.8 Clamping device (optional)

When it is utilized, a two-piece annular specimen clamp consisting of the support ring and a clamping ring shall be

used (see Figure 5).

The clamping device shall have an inside diameter equal to 40 mm� 2 mm or 100 mm� 5 mm. The clamp may

work by the application of force on the specimen. A clamping force ofW 3 kN is recommended.

NOTE Pneumatically and screw operated clamps have been successfully employed. The results obtained for clamped and

unclamped specimens are likely to be different because the edges of an unclamped specimen are free to move under test and

specimen vibrations with higher amplitudes may occur (see annex C of ISO 6603-2:—).

5.1.9 Device for catching the dart after impact

This device is designed to prevent multiple impacts on the specimen and damage to the striker.

5.2 Thickness gauge

This device shall enable the thickness of the test specimens to be measured to an accuracy of� 0,01 mm.

8 © ISO 2000 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 6603-1:2000(E)
6 Test specimens
6.1 Shape and dimensions

The preferred test specimen is 60 mm� 2 mm square or 60 mm� 2 mm in diameter, with a thickness of

2,0 mm� 0,1 mm, and is used with the 40 mm diameter support ring.
For testing brittle fibre-reinforced plas
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6603-1
Deuxième édition
2000-03-01
Plastiques — Détermination du
comportement des plastiques rigides
perforés sous l'effet d'un choc —
Partie 1:
Essais de choc non instrumentés
Plastics — Determination of puncture impact behaviour of rigid plastics —
Part 1: Non-instrumented impact testing
Numéro de référence
ISO 6603-1:2000(F)
ISO 2000
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6603-1:2000(F)
PDF – Exonération de responsabilité

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© ISO 2000

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ImpriméenSuisse
ii © ISO 2000 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6603-1:2000(F)
Sommaire Page

Avant-propos..............................................................................................................................................................iv

1 Domaine d'application...................................................................................................................................1

2 Références normatives .................................................................................................................................2

3 Termes et définitions.....................................................................................................................................3

4 Principes.........................................................................................................................................................5

5 Appareillage ...................................................................................................................................................6

6 Éprouvettes ....................................................................................................................................................9

7 Mode opératoire...........................................................................................................................................10

8 Fidélité ..........................................................................................................................................................16

9 Rapport d'essai ............................................................................................................................................18

Annexe A (informative) Exemples de calculs.........................................................................................................19

© ISO 2000 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6603-1:2000(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux

comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en

liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission

électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 3.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour

vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités

membres votants.

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 6603 peuvent faire

l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

La Norme internationale ISO 6603-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité

SC 2, Propriétés mécaniques.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6603-1:1985), dont elle constitue une révision

technique.

L'ISO 6603 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Détermination du

comportement des plastiques rigides perforés sous l'effet d'un choc:
� Partie 1: Essais de choc non instrumentés
� Partie 2: Essais de choc instrumentés

L'annexe A de la présente partie de l’ISO 6603 est donnée uniquement à titre d'information.

iv © ISO 2000 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 6603-1:2000(F)
Plastiques — Détermination du comportement des plastiques
rigides perforés sous l'effet d'un choc —
Partie 1:
Essais de choc non instrumentés
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie des méthodes de détermination du comportement au choc avec

perforation des plastiques rigides sous forme d'éprouvettes planes, telles que des disques ou des pièces carrées,

dans des conditions définies. Les éprouvettes peuvent être moulées directement, prélevées dans des plaques ou

des produits finis. Différents types d'éprouvettes et de conditions d'essai sont définis.

Ces méthodes d'essai par chute de projectile sont utilisées pour étudier le comportement d'objets moulés ou de

feuilles en matériaux plastiques soumis à une contrainte de choc appliquée à l'aide d'un percuteur

perpendiculairement au plan de l'éprouvette.

La présente partie de l'ISO 6603 peut être utilisée lorsqu'il est suffisant de caractériser le comportement au choc

des plastiques par une valeur seuil de l'énergie de rupture par choc à partir d'un grand nombre d'éprouvettes.

L'ISO 6603-2 est utilisée si une courbe force-flèche ou force-temps, enregistrée avec une vitesse du percuteur

nominalement constante, est nécessaire pour obtenir une caractérisation détaillée du comportement au choc.

Ces méthodes d'essai sont applicables aux éprouvettes d'épaisseur comprise entre 1 mm et 4 mm.

NOTE Dans le cas d'épaisseurs inférieures à 1 mm, il est préférable d'utiliser l'ISO 7765. Des épaisseurs de plus de 4 mm

peuvent être soumises à l'essai si l'appareillage est approprié mais, dans ce cas, l'essai ne relève pas du domaine d'application

de la présente partie de l'ISO 6603-1 et de l'ISO 6603-2.
Elles peuvent être utilisées avec les types suivants de matériaux:

� thermoplastiques rigides pour moulage et extrusion, y compris les feuilles et les compositions chargées, non

chargées et renforcées;

� plastiques thermodurcissables rigides pour moulage et extrusion, y compris les stratifiés, les feuilles et les

compositions chargées et renforcées;

� composites thermodurcis et thermoplastiques renforcés de fibres, à renforts unidirectionnels ou non, tels que

les mats, tissus, tissus stratifiés, fils de base coupés, renforts complexes et hybrides, stratifiés, fibres broyées,

et feuilles préimprégnées.

Ces méthodes sont applicables aux éprouvettes qui peuvent être moulées ou usinées à partir de produits finis, de

stratifiés et de feuilles extrudées ou moulées.

Les résultats d'essai ne sont comparables que si les conditions de préparation des éprouvettes, les dimensions et

les surfaces de celles-ci, ainsi que les conditions d'essai sont les mêmes. Il n'est, en particulier, pas possible de

comparer des résultats obtenus sur des éprouvettes d'épaisseur différente (voir l'annexe E de l'ISO 6603-2:—).

Une évaluation exhaustive de la réaction au choc nécessite la réalisation de déterminations en fonction de la

vitesse d'impact et de la température pour différentes variables du matériau, telles que la structure cristalline ou la

teneur en humidité.
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ISO 6603-1:2000(F)

L'essai ne permet pas de prévoir directement le comportement au choc des produits finis mais ces méthodes

permettent de faire des essais sur des éprouvettes prélevées dans ces produits (voir ci-dessus).

Il n'est pas conseillé d'utiliser les données dérivées de la présente méthode à des fins de calcul. Des essais à

différentes températures et vitesses d'impact (voir l'annexe D de l'ISO 6603-2:—), à différentes épaisseurs (voir

l'annexe E de l'ISO 6603-2:—) et sur des éprouvettes préparées dans des conditions différentes permettent

néanmoins de recueillir des informations sur le comportement type des matériaux.

Deux méthodes d'essai statistiques sont décrites dans la présente partie de l'ISO 6603.

� Méthode A: méthode en escalier (individuelle) (recommandée)

Dans le cadre de cette méthode, on utilise un incrément constant d'énergie cinétique au cours de l'essai et on

fait décroître ou croître l'énergie de cette valeur constante après essai de chaque éprouvette, selon le résultat

(défaillance ou non-défaillance) observé pour l'essai précédent.
� Méthode B: méthode groupée (facultative)

Dans le cadre de cette méthode, des séries successives d'au moins 10 éprouvettes sont soumises à l'essai.

L'énergie de rupture par choc est calculée par des méthodes statistiques.
2 Références normatives

Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,

constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 6603. Pour les références datées, les

amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes

aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 6603 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les

éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière

édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des

Normes internationales en vigueur.
ISO 291:1997, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.

ISO 293:1986, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermoplastiques.

ISO 294-3:1996, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 3:

Plaques de petites dimensions.

ISO 295:1991, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermodurcissables.

ISO 1268:1974 , Matières plastiques — Préparation de plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-résine

basse-pression pour la réalisation d'éprouvettes.
ISO 2818:1994, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage.

ISO 6603-2:— , Plastiques — Détermination du comportement des plastiques rigides perforés sous l’effet d’un

choc — Partie 2: Essai de choc instrumenté.

ISO 7765-1:1988, Film et feuille de plastiques — Détermination de la résistance au choc par la méthode par chute

libre de projectile — Partie 1: Méthodes dites de «l'escalier».

ISO 7765-2:1994, Film et feuille de plastiques — Détermination de la résistance au choc par la méthode par chute

libre de projectile — Partie 2: Essai avec appareil de perforation.
1) En cours de révision.
2) À publier. (Révision de l’ISO 6603-2:1989)
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ISO 6603-1:2000(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 6603, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1 Généralités
3.1.1
défaillance
rupture de la surface de l'éprouvette qui est visible à l'œil nu
3.2 Termes relatifs aux critères de défaillance
3.2.1
craquelure

fissure qui peut être observée à l’œil nu et qui ne traverse pas toute l'épaisseur du matériau (voir Figure 1)

3.2.2
rupture
fissure traversant toute l'épaisseur du matériau (voir Figure 2)
3.2.3
pénétration

défaillance correspondant au cas où le percuteur transperce l'éprouvette [voir Figure 3 b)]

3.2.4
éclatement
cassure de l'éprouvette en au moins deux morceaux [voir Figure 3 a)]
3.3 Termes relatifs à la défaillance par choc
3.3.1
énergie à 50 % de défaillance par choc
énergie entraînant la défaillance de 50 % des éprouvettes, conformément à 3.1.1
3.3.2
masse à 50 % de défaillance par choc

masse entraînant la défaillance de 50 % des éprouvettes, conformément à 3.1.1, pour une hauteur de chute

donnée
3.3.3
hauteur à 50 % de défaillance par choc

hauteur entraînant la défaillance de 50 % des éprouvettes, conformément à 3.1.1, pour une masse donnée du

projectile
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ISO 6603-1:2000(F)
Vues de la surface d'échantillon endommagée par une «craquelure» (exemples)
Légende
1 Direction d’impact

Figure 1 — Sections d'éprouvettes endommagées par une «craquelure» [b) et c) après flexion manuelle]

Légende
1 Direction d’impact

Figure 2 — Sections d'éprouvettes endommagées par une «rupture» ��b) et c) après flexion manuelle��

�� ��
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Légende
1 Éprouvette
2 Tête hémisphérique du percuteur

Figure 3 — Exemple de défaillance dans le cas d'un éclatement ����a)���� et d'une «pénétration» ����b)����

4Principe

La résistance au choc d'éprouvettes de forme adaptée est déterminée en percutant celles-ci au moyen d'un

percuteur lesté et lubrifié tombant verticalement d'une hauteur connue. L'éprouvette est frappée en son centre par

le percuteur lequel tombe perpendiculairement à la surface de l'éprouvette.

Deux méthodes d'ajustement de l'énergie de l'impact sont autorisées: modification de la masse en gardant la

hauteur constante et modification de la hauteur en gardant la masse constante.

NOTE La méthode qui met en œuvre une variation de la hauteur est influencée par la vitesse et des résultats différents

peuvent être observés selon la vitesse de déformation de la matière.
Deux méthodes d'essai statistiques sont également indiquées:
� Méthode A: méthode en escalier (individuelle) (recommandée).
� Méthode B: méthode groupée (facultative).
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ISO 6603-1:2000(F)
5 Appareillage
5.1 Dispositif d'essai
5.1.1 Composants essentiels

Les composants essentiels du dispositif d'essai (voir Figure 4) sont les suivants:

� une source d'énergie (système percuteur), de type masse d'inertie, comprenant
des poids,
un percuteur qu'il est nécessaire de lubrifier;

� un porte-éprouvette (voir Figure 4) doté d'un système de bridage en option (voir Figure 5).

Le dispositif d'essai doit permettre de perforer l'éprouvette en son centre, perpendiculairement à la surface de

celle-ci.
Légende
1 Éprouvette 6 Support du système de masse tombante

2 Tête hémisphérique du percuteur 7 Système de retenue et de largage du percuteur lesté

3 Porte-éprouvette 8 Axe de guidage du percuteur lesté
4 Anneau de bridage (facultatif) 9 Percuteur lesté
5Socle 10 Isolation acoustique (facultative)
Figure 4 — Système de masse tombante (exemple)
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ISO 6603-1:2000(F)
Légende
1 Anneau de bridage (facultatif)
2 Porte-éprouvette
Dimensions en millimètres
Type d'éprouvette
Carré de 60 de côté Disque de Ø 140
40� 2 100 � 5
D 60 140
D 90 min. 200 min.
12 12
R 11
Figure 5 — Dispositif de bridage (facultatif, schématique)
5.1.2 Système porte-projectile

Le système porte-projectile doit être capable de retenir et de lâcher le percuteur lesté de façon qu'il tombe contraint

par un (ou plusieurs) guide(s). La chute doit se faire normalement sans frottement, ni pertes dues au frottement de

l'air, sinon le frottement doit être pris en compte dans les calculs.
5.1.3 Poids (masses)

Des poids appropriés qui peuvent être rendus parfaitement solidaires du percuteur sont nécessaires. La somme

des masses des poids additionnels et de lamassedupercuteur doit êtreconnueà1%près.

5.1.4 Percuteur

Le percuteur recommandé a une surface de percussion polie, dure et hémisphérique de 20 mm � 0,2 mm de

diamètre. Comme solution de rechange, un percuteur de 10 mm � 0,1 mm de diamètre peut être utilisé.

NOTE La taille et les dimensions du percuteur ainsi que l'état de surface affectent les résultats.

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ISO 6603-1:2000(F)

Le percuteur recommandé est fabriqué en n'importe quel matériau de résistance appropriée à l'usure et de

résistance mécanique suffisamment élevée pour empêcher la déformation plastique. L'acier d’outils trempé ou un

matériau similaire de 54 HRC de dureté se sont révélés acceptables dans la pratique. Les matériaux plus durs ou

de faible masse volumique (titane par exemple) de dureté équivalente sont également acceptables. Il est

nécessaire de lubrifier la surface hémisphérique du percuteur de façon à réduire tout frottement entre ce dernier et

l'éprouvette (voir l'annexe B de l'ISO 6603-2:—).
5.1.5 Support annulaire

Le support annulaire (voir Figures 4 et 5) doit être fixé de manière rigide sur un socle rigide et être construit de

façon à éviter de piéger de l'air sous l'éprouvette, évitant ainsi un éventuel effet de ressort. Une place suffisante

doit être laissée sous le support annulaire pour laisser le percuteur continuer sa course après avoir traversé

l'éprouvette. Le diamètre intérieur du support doit être de 40 mm �2mm oude100mm � 5 mm et la hauteur

minimale de l'anneau est de 12 mm.
5.1.6 Combinaisons support/percuteur
Les combinaisons support/percuteur suivantes sont permises:
Percuteur Support
20 mm 40 mm Défaut
10 mm 10 mm Facultatif
5.1.7 Socle du dispositif d'essai

Le dispositif d'essai doit être solidement monté sur une structure suffisamment rigide pour réduire au minimum la

flèche du support d'éprouvette. La masse du socle doit être au moins égale à 180 kg.

Le dispositif d'essai est généralement sensible aux vibrations mécaniques. La conception des fondations du socle

sur laquelle la base est montée doit permettre de réduire au minimum l'effet des vibrations mécaniques sur le

système. Le centre de gravité du socle doit être dans l'alignement de la trajectoire du percuteur.

5.1.8 Dispositif de bridage (facultatif)

Le cas échéant, il faut utiliser un dispositif de bridage annulaire de l'éprouvette en deux parties composé d'un

support annulaire et d'une bague de bridage (voir Figure 5).

Le dispositif de bridage doit avoir un diamètre intérieur de 40 mm � 2mmoude100mm � 5 mm. Le bridage se fait

par l'application d'une force à l'éprouvette. Une force de bridageW 3 kN est recommandée.

NOTE Les dispositifs de bridage pneumatiques et vissés ont été utilisés avec succès. Il est probable que les résultats

obtenus avec les éprouvettes bloquées soient différents de ceux obtenus avec les éprouvettes non bloquées car les arêtes de

ce dernier type d'éprouvette peuvent se déplacer en cours d'essai et il se peut que l'éprouvette soit soumise à des vibrations de

forte amplitude (voir l'annexe C de l'ISO 6603-2:—).
5.1.9 Dispositif de récupération du percuteur après le choc

Ce dispositif est destiné à éviter les impacts multiples et l'endommagement du percuteur.

5.2 Calibre d'épaisseur

Ce dispositif de mesure doit permettre de mesurer l'épaisseur des éprouvettes à 0,01 mm près.

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ISO 6603-1:2000(F)
6 Éprouvettes
6.1 Forme et dimensions

L'éprouvette préconisée a 60 mm �2mm decôtéou60mm � 2 mm de diamètre et une épaisseur de

2,0 mm � 0,1 mm; elle est utilisée avec le support annulaire de 40 mm de diamètre.

Pour essayer des composites plastiques fragiles renforcés de fibres et des plastiques à faible déformation à

...

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