自由落鏢法是在給定高度的自由落鏢沖擊下，測定50%塑料薄膜和薄片試樣破損時的能量，以沖擊破損質(zhì)量表示塑料薄膜或厚度小于1mm的薄片的抗沖擊能力。

(1)試驗(yàn)原理

當(dāng)落鏢從自由落鏢沖擊試驗(yàn)機(jī)的一定高度處下落時，它以一定的動能沖擊試樣，落鏢質(zhì)量越大，動能越大，沖擊能量也就越大。落鏢對試樣所做的功：W=mgh-1/2mV2式中

W——落塾對試樣所做的功；

m——落鏢的質(zhì)量；

h——落鏢的下落高度；

V——落鏢對試樣的沖擊速度。

當(dāng)試樣破損時，V=0，則有W =mgh，即落鏢對試樣所做的功與其質(zhì)量成正比。因此，可以用落鏢質(zhì)量來衡量塑料薄膜抗沖擊能力的大小。

(2)試驗(yàn)設(shè)備

1-立柱；2-電磁鐵；3-沖擊頭；4-壓緊汽缸；5-活動壓板；6-試樣；7-固定壓板；8橡膠墊

自由落鏢法所用試驗(yàn)設(shè)備是落球式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，如圖所示,它由落鏢、試樣夾具、電磁鐵、定位裝置、緩沖和防護(hù)裝置、鎖緊環(huán)等組成。落鏢由光滑、拋光的鋁、酚醛塑料或其他硬度相似的低密度材料制成，它必須有一個半球形的頭部，在該頭部安裝直徑(6.5±0.1)mm、長度至少115mm的一根圓柄，用于裝卸砝碼。圓柄是由非磁性材料制成，其端部有一鋼銷，當(dāng)電磁鐵通電時，鋼銷被吸住。每一個落鏢的質(zhì)量偏差是±0.5%。落鏢頭部的表面應(yīng)無裂痕、擦傷或其他缺陷。電磁鐵必須能吸住或放開質(zhì)量為2000g的落鏢。

砝碼是由不銹鋼或黃銅制成的圓柱體，其中心孔的直徑是(6.5±0.1)mm。每一個砝碼必須控制在規(guī)定質(zhì)量的±0.5%以內(nèi)。試驗(yàn)時，可以按照需要選擇砝碼，如圖所示。

例如，濟(jì)南賽成電子科技有限公司生產(chǎn)的BMC-B1落鏢沖擊試驗(yàn)儀適用于對塑料薄膜、薄片進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，其主要技術(shù)參數(shù)如下。

①使用溫度：10～35℃。

②測量方法：A法、B法(可選)

③測試范圍：A法：50 ～ 2000g B法：300 ～ 2000g

0.66±0.01m（A法） 1.50±0.01m（B法）

④試樣尺寸：> 150 mm × 150 mm

⑤測試精度：0.1 g（0.1J）

(3)測試方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 9639“塑料薄膜和薄片抗沖擊性能試驗(yàn)方法 自由落鏢法"進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法分A、B兩種方法。A法適用于沖擊破損質(zhì)量為50~200g的材料，所用落鏢頭部直徑是(38±1)mm。B法適用于沖擊破損質(zhì)量為300～2000g的材料，所用落鏢頭部直徑是(50±1)mm。

制備試樣時，切取長寬尺寸均大于153mm 的塑料薄膜，或厚度小于lmm的薄片試樣至少30個。試樣應(yīng)無氣泡、折痕或其他明顯的缺陷。所有試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中調(diào)節(jié)處理至少8h，并在相同的環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)。

具體測試步驟如下。

①將試樣緊固于環(huán)形夾具之間，加置合適的砝碼，提升落鏢至規(guī)定高度，A法是(0.66±0.01)m，B法是(1.5±0.01)m。然后釋放落鏢，使之以自由落體形式?jīng)_擊試樣。若未沖破試樣，應(yīng)及時攔住落鏢，避免二次沖擊。

②沖擊20個試樣后，檢查試樣的破損率，若達(dá)到50%，試驗(yàn)結(jié)束。若不足50%，應(yīng)改變落鏢質(zhì)量,重新做試驗(yàn)。

③以試樣破損50%時的落鏢質(zhì)量作為薄膜抗沖擊的破損質(zhì)量，并計算抗沖擊強(qiáng)度。