Wydanie
ISO 179-1:2026, wydanie 4, opublikowane 13 marca 2026 r.
Stan: 2026-08-22
ISO 179-1:2026 • nieinstrumentowana próba Charpy
Udarność tworzyw sztucznych metodą Charpy’ego — ISO 179-1:2026
Próba Charpy pokazuje zachowanie określonej próbki tworzywa podczas krótkotrwałego, dynamicznego obciążenia. W metodzie nieinstrumentowanej próbka jest podparta w pobliżu końców i uderzana pojedynczym ciosem wahadła pomiędzy podporami. Wynikiem może być udarność próbki bez karbu albo z karbem, wyrażana w kJ/m². Liczba ta nie jest jednak uniwersalną „odpornością na uderzenie” gotowego produktu: zależy od typu próbki, karbu, kierunku uderzenia, kondycjonowania, temperatury i ustawień aparatury. Dlatego porównywać należy wyłącznie dane uzyskane w zgodnych warunkach.
Produkty polecane
Podstawowe pojęcia
Co oznacza udarność tworzywa metodą Charpy’ego?
ISO 179-1 opisuje badanie dynamiczne, w którym znormalizowany sposób obciążenia pozwala porównywać zachowanie podobnych materiałów i próbek.
W próbie Charpy energia wahadła jest przekazywana próbce w bardzo krótkim czasie. Materiał może pęknąć krucho, odkształcić się w większym stopniu albo pochłonąć znaczną część energii przed zniszczeniem. Właśnie dlatego metoda jest przydatna do oceny zachowania tworzywa przy obciążeniu udarowym, które różni się od powolnego rozciągania lub zginania.
Nie należy utożsamiać udarności z pojedynczą, absolutną „twardością” lub „wytrzymałością”. Charpy odpowiada na konkretne pytanie: jak zachowuje się próbka o określonej geometrii, przygotowana i zbadana w określonych warunkach podczas szybkiego uderzenia. Zmiana karbu, grubości, kierunku pobrania albo temperatury może zmienić wynik nawet dla tego samego tworzywa.
Najważniejsza zasada interpretacji
Wynik Charpy ma sens porównawczy tylko wtedy, gdy metoda, typ próbki, karb, orientacja, kondycjonowanie i warunki badania są zgodne. Sama nazwa polimeru nie zapewnia porównywalności.
Aktualna norma
Jaki jest zakres ISO 179-1:2026?
W marcu 2026 r. ISO opublikowało czwarte wydanie ISO 179-1, które zastąpiło wydanie z 2023 r. Jest to aktualna część dotycząca nieinstrumentowanego badania udarności Charpy.
Norma określa metodę wyznaczania udarności Charpy tworzyw w zdefiniowanych warunkach. Definiuje różne typy próbek i konfiguracje badania oraz dobór parametrów zależnie od materiału, próbki i rodzaju karbu. Metoda może służyć do badania zachowania określonych próbek, do szacowania kruchości lub ciągliwości w granicach wynikających z warunków testu oraz do uzyskiwania danych porównawczych dla podobnych materiałów.
ISO wskazuje także ograniczenia. Próbki z karbem nie są normalnie odpowiednie między innymi dla sztywnych materiałów komórkowych, kompozytów wzmacnianych długimi włóknami oraz termotropowych polimerów ciekłokrystalicznych; w takich przypadkach mogą być stosowane próbki bez karbu. Norma dopuszcza próbki formowane do wymaganych wymiarów, obrabiane z części próbki wielozadaniowej zgodnej z ISO 20753 albo przygotowane z wyrobów gotowych i półwyrobów, jeżeli spełniają wymagania metody.
Rodzaj testu
Niezinstrumentowana próba udarowa Charpy.
Cel
Charakteryzacja zachowania próbki i porównywanie podobnych materiałów w zgodnych warunkach.
Wynik
Udarność próbki bez karbu lub z karbem, odnoszona do przekroju.
Zasada metody
Jak przebiega nieinstrumentowana próba Charpy?
Próbka jest traktowana jak belka podparta w pobliżu końców i zostaje uderzona pojedynczym ciosem w połowie odległości między podporami.
Wahadło porusza się z dużą, nominalnie stałą prędkością i zgina próbkę aż do jej zniszczenia albo przejścia przez przewidziany przebieg badania. Aparat wyznacza energię pochłoniętą podczas zdarzenia na podstawie zmiany energii wahadła. W metodzie nieinstrumentowanej nie rejestruje się pełnego przebiegu siła–ugięcie; do takiej analizy służy część 2 serii ISO 179.
ISO podkreśla, że wyniki wykonane na próbkach o innych wymiarach, z innym karbem, przygotowanych w innych warunkach lub badanych przy innych parametrach aparatu mogą nie być porównywalne. Znaczenie ma między innymi zdolność energetyczna wahadła, prędkość uderzenia i kondycjonowanie próbek. Dlatego raport z badania jest równie ważny jak sama liczba.
Charpy nie jest testem gotowego produktu
Metoda opisuje zachowanie próbki materiału w zdefiniowanej konfiguracji. Nie zastępuje prób upadku, uderzenia lub trwałości właściwych dla konkretnego gotowego wyrobu.
Próbka i karb
Czym różni się próbka bez karbu od próbki z karbem?
ISO 179-1 rozróżnia udarność próbki bez karbu acU oraz udarność próbki z karbem acN, gdzie oznaczenie N zależy od rodzaju karbu.
Dla próbki bez karbu energia pochłonięta podczas złamania odnosi się do jej pierwotnego pola przekroju. Dla próbki z karbem energia odnosi się do pierwotnego pola przekroju w miejscu karbu. Oba wyniki są wyrażane w kJ/m², lecz nie opisują tego samego stanu próbki i nie powinny być ze sobą utożsamiane.
Karb celowo tworzy koncentrację naprężeń i sprawia, że metoda jest bardziej czuła na zdolność materiału do inicjowania i propagacji pęknięcia w określonej geometrii. Z kolei próbka bez karbu pozwala obserwować zachowanie bez takiego sztucznie wprowadzonego koncentratora. ISO 179-1 przewiduje różne typy karbów, dlatego przy zapisie wyniku trzeba zachować właściwe oznaczenie.
Kierunek uderzenia
Co oznaczają konfiguracje edgewise, flatwise oraz kierunek zbrojenia?
ISO 179-1 definiuje więcej niż jeden sposób orientacji próbki względem kierunku uderzenia. Jest to szczególnie ważne dla materiałów anizotropowych i laminatów.
W konfiguracji edgewise kierunek uderzenia jest związany z węższą powierzchnią wzdłużną próbki, natomiast w konfiguracji flatwise z powierzchnią szerszą. Dla tworzyw laminowanych wzmacnianych norma dodatkowo rozróżnia kierunek uderzenia normalny i równoległy względem płaszczyzny zbrojenia. Te oznaczenia nie są kosmetyczne — zmieniają sposób obciążenia struktury.
Jeżeli materiał ma orientację włókien, warstw, cząstek lub łańcuchów wynikającą z przetwarzania, zmiana kierunku próbki może dać inny wynik. Raport powinien więc pozwalać odtworzyć orientację próbki, a porównania wymagają tej samej konfiguracji.
Wpływ karbu
Dlaczego geometria karbu tak silnie wpływa na wynik?
Karb koncentruje naprężenia w małym obszarze. Jego geometria kontroluje miejsce inicjacji pęknięcia i dlatego jest jednym z kluczowych warunków porównywalności.
Dwie próbki wykonane z tej samej partii materiału mogą dać różne wyniki, jeśli różni je typ, promień lub jakość wykonania karbu. Z tego powodu nie wolno porównywać liczby podanej jako „udarność Charpy” bez informacji o próbce i oznaczeniu konfiguracji. Szczególnie niebezpieczne jest łączenie danych z próbki bez karbu z danymi z próbki karbowanej.
Jakość obróbki także ma znaczenie. Dodatkowe rysy, przegrzanie podczas obróbki, uszkodzenie krawędzi lub nieprawidłowe położenie karbu mogą stworzyć niekontrolowane miejsca inicjacji pęknięcia. W praktyce przygotowanie próbki jest częścią metody pomiarowej, a nie czynnością pomocniczą bez wpływu na wynik.
Obliczenie wyniku
Jak energia uderzenia staje się udarnością w kJ/m²?
Podstawą jest energia pochłonięta przez próbkę podczas zniszczenia. Norma odnosi tę energię do właściwego pola przekroju, aby wynik był związany z geometrią próbki.
Dla próbki bez karbu odniesieniem jest pierwotne pole przekroju próbki. Dla próbki z karbem wykorzystuje się pierwotny przekrój w miejscu karbu. Dlatego sama wartość energii w dżulach nie jest jeszcze udarnością Charpy. Do poprawnego obliczenia potrzebne są także wymiary odpowiadające definicji wyniku.
Jednostką udarności według definicji ISO 179-1 jest kilodżul na metr kwadratowy. W raporcie należy zachować informację, czy wynik dotyczy próbki bez karbu czy karbowanej oraz jaki typ karbu i konfigurację zastosowano. Bez tych danych sama liczba kJ/m² jest niepełna.
Nie myl energii z udarnością
Energia pochłonięta przez próbkę i udarność odniesiona do pola przekroju to dwa różne poziomy informacji. Porównania materiałowe wykonuje się na właściwie zdefiniowanym wyniku metody.
Wahadło i weryfikacja
Jaką rolę ma aparatura i ISO 13802:2025?
W próbie Charpy geometria, energia i ruch wahadła muszą być kontrolowane. Niewłaściwa maszyna może wprowadzić błąd nawet wtedy, gdy próbka została przygotowana poprawnie.
ISO 13802:2025 określa częstotliwość i metody weryfikacji wahadłowych maszyn udarowych używanych między innymi w badaniach Charpy według ISO 179-1. Norma obejmuje sprawdzanie geometrycznych i fizycznych właściwości elementów maszyny i jest stosowana przy instalacji, po naprawie, po przeniesieniu oraz w okresowej kontroli.
Dla danych porównawczych ważne jest także dopasowanie zdolności energetycznej aparatu do energii łamania próbki. ISO 179-2 wyraźnie wskazuje, że w części 1 energia potencjalna aparatu powinna być odpowiednio dopasowana do mierzonego zdarzenia. Zbyt duży lub niewłaściwie zweryfikowany zakres aparatu może pogorszyć jakość wyniku.
Kondycjonowanie i temperatura
Dlaczego warunki przygotowania i badania muszą być zapisane?
Tworzywa mogą zmieniać zachowanie udarowe wraz z temperaturą, wilgotnością, historią termiczną i stanem kondycjonowania.
ISO 179-1 zawiera wymagania dotyczące kondycjonowania, a ogólne warunki atmosferyczne dla tworzyw opisuje ISO 291:2008. Nie oznacza to, że dla każdego materiału zawsze stosuje się jeden identyczny zestaw warunków. Konkretna specyfikacja materiałowa może wskazywać wymagania szczególne, a badania prowadzone w innej temperaturze mogą być celowe, jeżeli mają pokazać zachowanie materiału w określonym środowisku.
Przy porównywaniu danych trzeba ustalić, czy próbki miały tę samą historię przygotowania i kondycjonowania oraz czy temperatura badania była zgodna. W przypadku polimerów, które w pobliżu temperatury użytkowej przechodzą wyraźną zmianę sposobu odkształcania, różnica temperatur może całkowicie zmienić obraz pękania.
Zakres materiałowy
Czy jeden wynik Charpy opisuje cały gatunek tworzywa?
Nie. Ten sam skrót materiałowy może obejmować wiele gatunków, dodatków, napełniaczy i sposobów przetworzenia, a każdy z tych czynników może zmieniać zachowanie udarowe.
PP, PVC, PS czy PC to nazwy rodzin lub rodzajów tworzyw, a nie pełne specyfikacje materiału. Znaczenie mogą mieć między innymi masa molowa i jej rozkład, kopolimeryzacja, plastyfikatory, napełniacze, włókna, elastomery modyfikujące udarność, stabilizatory, udział recyklatu oraz orientacja powstała podczas formowania. Dlatego wynik z jednej karty technicznej nie może być automatycznie przypisany każdemu wyrobowi o podobnej nazwie polimeru.
Jeżeli próbkę pobrano z gotowego produktu, trzeba dodatkowo uwzględnić grubość ścianki, kierunek przepływu, lokalne naprężenia, spoiny przepływu i sposób obróbki próbki. Badanie materiału i badanie gotowego wyrobu odpowiadają na różne pytania.
Obserwacja pękania
Dlaczego warto opisać sposób zniszczenia próbki?
Dwie próbki mogą wykazać podobną energię, a jednocześnie zachować się wizualnie w inny sposób. Sposób zniszczenia pomaga zrozumieć charakter odpowiedzi materiału.
W praktyce należy zwracać uwagę, czy próbka pękła w sposób gwałtowny, czy wykazała rozległe odkształcenie, czy pęknięcie rozwijało się w przewidzianym obszarze oraz czy wystąpiły nietypowe zdarzenia. Norma określa sposób raportowania wyników i obserwacji, dlatego laboratorium powinno stosować obowiązujące kategorie oraz nie zastępować ich dowolnym opisem.
Obserwacja nie zmienia wartości liczbowej, ale chroni przed błędną interpretacją. Nietypowe pęknięcie może wskazywać na problem z próbką, orientacją, karbem lub zakresem aparatu i wymaga sprawdzenia przed włączeniem wyniku do porównania.
Dwie różne metody
Charpy i Izod — dlaczego wyników nie należy mieszać?
ISO 180:2023 opisuje badanie udarności Izod, natomiast ISO 179-1:2026 dotyczy Charpy. Obie metody wykorzystują obciążenie udarowe, ale są odrębnymi procedurami.
Różnią się między innymi konfiguracją podparcia i orientacją próbki względem uderzenia, dlatego wynik Izod nie jest zamiennikiem wyniku Charpy. Jeżeli w karcie materiału podano tylko „impact strength”, trzeba sprawdzić numer normy, konfigurację próbki i jednostkę, zamiast zakładać, że dane pochodzą z tej samej metody.
Przy porównywaniu materiałów najlepiej zestawiać wyniki z identycznej normy i wersji metody, tego samego typu próbki i karbu oraz zbliżonych warunków kondycjonowania. Przeliczanie jednej metody na drugą prostym współczynnikiem nie ma podstaw w opisanych normach.
Część 2 serii
Kiedy stosuje się instrumentowaną próbę Charpy według ISO 179-2?
ISO 179-2:2020 służy do bardziej szczegółowej charakterystyki zdarzenia udarowego na podstawie przebiegu siła–ugięcie albo siła–czas.
Część 1 jest właściwa wtedy, gdy celem jest udarność i stosuje się nieinstrumentowany aparat o energii odpowiednio dopasowanej do próbki. Część 2 pozwala rejestrować przebieg dynamiczny i analizować informacje, których nie daje sama energia końcowa. ISO zwraca uwagę na zjawiska dynamiczne, takie jak rezonans czujnika lub próbki oraz piki związane z pierwszym kontaktem i bezwładnością.
Nie oznacza to, że wynik z części 2 jest „lepszym odpowiednikiem” każdej wartości z części 1. Są to różne poziomy charakterystyki i powinny być wybierane zgodnie z celem badania. Do prostych porównań materiałowych wystarczająca może być część 1; do analizy przebiegu pękania potrzebna jest część 2.
Produkty polecane
Produkty polecane
Poniższe pozycje pochodzą wyłącznie z przekazanego arkusza produktowego. Wybrano produkty, których nazwy źródłowe wprost wskazują rodzaj tworzywa. Nie są to próbki laboratoryjne i nie przypisujemy im parametrów ISO 179.
Przykłady wyrobów z PP wskazanego w nazwie źródłowej. Arkusz produktowy wprost podaje PP. Są to przykłady gotowych wyrobów z tworzywa, a nie znormalizowane próbki do badania Charpy; nie przypisujemy im żadnej udarności ani zgodności z ISO 179 bez dokumentacji producenta i badania.
Przykłady wyrobów z PVC wskazanego w nazwie źródłowej. Nazwy źródłowe wskazują PVC, lecz nie określają receptury, stopnia plastyfikacji, sposobu przetworzenia ani właściwości udarowych. Sam materiał podany w nazwie nie wystarcza do przewidywania wyniku Charpy.
Przykłady wyrobów z polistyrenu. W tych pozycjach polistyren występuje w nazwie źródłowej. Gotowe wyroby mogą mieć inną geometrię, orientację i historię przetwórstwa niż próbki laboratoryjne, dlatego nie wolno przenosić na nie wartości z cudzych kart materiałowych.
Przykłady innych zapisów materiałowych. Arkusz zawiera jeden wyrób opisany jako poliwęglan oraz trzy pozycje opisane jako polistyren/PP. Pokazują one, dlaczego identyfikacja materiału jest dopiero początkiem analizy: do porównania udarności potrzebna jest konkretna próbka, konfiguracja i metoda.
FAQ
Najczęstsze pytania o udarność Charpy tworzyw
Najważniejsze różnice dotyczą metody, typu próbki, karbu i warunków badania.
Czy ISO 179-1:2023 jest nadal aktualne?
Nie jako bieżące wydanie. ISO 179-1:2023 zostało wycofane 13 marca 2026 r. i zastąpione przez ISO 179-1:2026, wydanie 4.
W jakiej jednostce podaje się udarność Charpy?
Definicje ISO 179-1 podają udarność próbki bez karbu i z karbem w kilodżulach na metr kwadratowy, czyli kJ/m².
Czy wynik próbki bez karbu można porównać z wynikiem próbki z karbem?
Nie jako równoważne wyniki. Odnoszą się do innej geometrii i innego pola przekroju, a karb celowo zmienia koncentrację naprężeń.
Czy większa udarność zawsze oznacza lepszy produkt?
Nie. Udarność jest jedną z właściwości materiału w konkretnym teście. Gotowy wyrób może wymagać także sztywności, odporności cieplnej, chemicznej, trwałości wymiarowej i innych parametrów.
Czy Charpy i Izod to ten sam test?
Nie. Charpy opisuje seria ISO 179, a Izod ISO 180. Metody mają inną konfigurację i ich wyników nie należy bezpośrednio zamieniać.
Po co stosuje się karb?
Karb tworzy kontrolowaną koncentrację naprężeń i pozwala badać wrażliwość materiału na inicjację i rozwój pęknięcia w zdefiniowanej geometrii.
Czy temperatura może zmienić wynik Charpy?
Tak. Zachowanie wielu polimerów pod obciążeniem dynamicznym jest zależne od temperatury, dlatego warunki kondycjonowania i badania muszą być znane przy porównywaniu danych.
Kiedy potrzebna jest ISO 179-2?
Gdy potrzebna jest instrumentowana analiza przebiegu udaru, na przykład zapis siła–ugięcie lub siła–czas, a nie wyłącznie wynik udarności z metody nieinstrumentowanej.
Powiązane treści
Co warto sprawdzić dalej?
Udarność jest tylko jednym elementem opisu tworzywa. Dla pełniejszego obrazu warto zestawić ją z innymi właściwościami i poprawną identyfikacją materiału.
Właściwości przy rozciąganiu
Sprawdź, jak ISO 527 opisuje naprężenie, odkształcenie, moduł i zerwanie.
Gęstość tworzyw
Zobacz metody ISO 1183-1:2025 dla nieporowatych tworzyw.
MFR i MVR
Poznaj wskaźniki płynięcia termoplastów według ISO 1133-1.
Skróty i symbole polimerów
Rozróżnij zapisy materiałowe według serii ISO 1043.
Źródła
Oficjalne podstawy opracowania
Treść opiera się na aktualnych stronach ISO i oficjalnym Online Browsing Platform. Polskie objaśnienia mają charakter informacyjny i nie zastępują tekstu norm.
ISO 179-1:2026
Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test.
ISO 179-2:2020
Instrumented impact test i analiza przebiegu siła–ugięcie lub siła–czas.
ISO 13802:2025
Weryfikacja wahadłowych maszyn do badań Charpy, Izod i udaru rozciągającego.
ISO 180:2023
Odrębna metoda oznaczania udarności Izod.
ISO 20753:2023
Wymiary i oznaczenia znormalizowanych próbek do badań tworzyw.
ISO 291:2008
Standardowe atmosfery do kondycjonowania i badania tworzyw.
Aktualność
Weryfikacja wykonana 2026-08-22. ISO 179-1:2026 jest aktualnym wydaniem opublikowanym w marcu 2026 r.; poprzednie ISO 179-1:2023 ma status withdrawn. ISO 179-2:2020 pozostaje opublikowane, ale ISO wskazuje je jako przeznaczone do rewizji.
Checklista
10 punktów kontroli przed porównaniem wyników Charpy
Krótka lista pozwala wychwycić najczęstsze źródła błędnej interpretacji danych udarności.
- Sprawdź numer i wydanie normy. Dla nieinstrumentowanej metody aktualne jest ISO 179-1:2026.
- Ustal, czy próbka była bez karbu czy z karbem. Tych wyników nie traktuj jako równoważnych.
- Zapisz typ karbu. Geometria karbu wpływa na koncentrację naprężeń i wynik.
- Potwierdź konfigurację uderzenia. Edgewise, flatwise oraz orientacja zbrojenia muszą być zgodne.
- Sprawdź wymiary i sposób przygotowania próbki. Inna geometria może dać nieporównywalne dane.
- Porównaj kondycjonowanie i temperaturę. Warunki środowiskowe mogą zmienić sposób pękania polimeru.
- Zweryfikuj aparat. Maszyna powinna być właściwie sprawdzona i mieć odpowiedni zakres energetyczny.
- Nie mieszaj Charpy z Izod. ISO 179 i ISO 180 opisują odrębne konfiguracje badania.
- Nie przenoś wyniku z nazwy polimeru na gotowy wyrób. Gatunek, dodatki, orientacja i przetwarzanie mają znaczenie.
- Zachowaj pełny raport badania. Sama liczba kJ/m² bez metody i warunków nie wystarcza do rzetelnego porównania.