笔杆跌落强度检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-26  

笔杆跌落强度检测是评估笔类产品抗冲击性能的关键测试方法,通过模拟实际使用中的跌落工况,检测笔杆材料在冲击载荷下的断裂强度、变形行为及结构完整性。检测过程需严格控制跌落高度、角度、冲击表面等参数,确保数据准确性和可重复性,为产品设计改进提供技术依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

跌落高度精度校准:验证跌落试验机设定高度与实际释放高度的偏差,确保高度误差控制在标准允许范围内(如±1mm),避免因高度不准确导致冲击能量计算错误,影响测试结果可靠性。

冲击能量吸收率测定:测量笔杆在跌落冲击过程中吸收的能量值,通过力-位移曲线积分计算,评估材料阻尼特性,能量吸收率过低可能预示笔杆易断裂或变形。

笔杆裂纹萌生检测:观察跌落试验后笔杆表面及内部微观裂纹的产生与扩展情况,使用放大设备检查裂纹长度、深度及分布,裂纹过早出现表明材料韧性不足或存在制造缺陷。

笔帽连接强度测试:评估笔帽与笔杆连接处在跌落冲击下的抗脱落能力,模拟笔帽意外开启工况,连接失效可能导致笔芯损坏或使用功能障碍。

多次跌落累积损伤评估:对同一试样进行连续多次跌落测试,记录每次跌落后的损伤程度,分析材料疲劳性能,累积损伤过度会缩短产品使用寿命。

环境温度适应性测试:在不同温度条件下(如-20℃至60℃)进行跌落试验,检测温度变化对笔杆脆性、柔韧性的影响,极端温度可能加剧材料性能退化。

跌落角度控制验证:确保跌落试验中试样与冲击表面的接触角度符合标准要求(如垂直90°或倾斜角度),角度偏差会改变冲击力分布,导致测试结果偏离实际工况。

冲击后功能完整性检查:跌落测试后验证笔的书写流畅性、出芯机制等核心功能是否正常,功能丧失表明内部结构受损或组件移位。

材料硬度与跌落性能关联分析:测量笔杆材料硬度(如洛氏硬度),结合跌落测试数据,研究硬度与抗冲击性的相关性,过硬材料可能更易脆裂。

跌落速度监测与记录:使用传感器监测跌落瞬间的瞬时速度,计算冲击动能,速度波动过大可能影响测试重复性,需确保跌落过程无外部干扰。

检测范围

塑料注塑笔杆:广泛应用于普通圆珠笔、中性笔的杆体材料,需承受日常使用中的意外跌落,检测其抗冲击性可预防破裂或变形导致的失效。

金属合金笔杆:常见于高端钢笔或战术笔,采用铝合金、不锈钢等材料,跌落强度检测重点评估材料延展性及表面涂层抗剥落性能。

木质笔杆:主要用于美术笔或礼品笔,木质结构在跌落中易产生裂纹或断裂,检测需关注木材纹理方向对冲击阻力的影响。

复合材料笔杆:由碳纤维、玻璃纤维增强塑料制成,轻质高强,检测重点为层间结合强度及冲击后分层现象。

圆珠笔整体结构:检测笔杆、笔帽、笔夹等组件的集成强度,跌落时组件间相互作用可能导致局部应力集中。

钢笔笔杆与笔尖系统:钢笔笔尖为精密部件,跌落测试需评估笔尖保护机制及笔杆对冲击能量的分散能力。

记号笔粗杆设计:记号笔杆径较大,检测时需模拟不同握持姿态下的跌落,验证结构抗扭性能及墨水密封性

自动铅笔内部机构:自动铅笔含弹簧、锁紧装置等,跌落强度检测包括机构位移容忍度及铅芯断裂风险评估。

儿童用笔安全型笔杆:针对儿童产品,笔杆需具备高韧性及无锐边设计,检测重点为跌落后是否产生小部件或尖角。

工业用标记笔:用于恶劣环境的工业笔,检测需结合油污、湿度等外部因素,评估笔杆在复杂条件下的耐久性。

检测标准

ASTM D5276-2019《笔具跌落试验标准方法》:规定了笔类产品从指定高度跌落到标准表面的测试程序,包括试样准备、跌落次数及结果判定准则,适用于评估笔杆结构完整性。

ISO 14148:2020《书写仪器 跌落耐久性测试》:国际标准中定义了笔具跌落测试的通用要求,涵盖跌落高度、冲击表面材质及环境条件,确保测试结果全球可比性。

GB/T 12655-2018《笔类产品跌落强度试验方法》:中国国家标准详细规范了笔杆跌落测试的设备参数、试验步骤及数据记录方式,强调对民用笔具的安全性能评估。

ASTM F963-2017《儿童用品安全规范》:包含笔类儿童玩具的跌落测试条款,要求笔杆在跌落中不产生可脱落小部件,防止吞咽风险。

ISO 8124-1:2018《玩具安全 机械物理性能:适用于儿童笔具,规定跌落测试高度和次数,评估笔杆对冲击的耐受性及边缘锐利度。

GB 21027-2020《学生用品安全通用要求》:中国强制性标准涉及笔杆跌落强度,要求测试后笔杆无破裂、笔帽无脱落,保障学生使用安全。

EN 71-1:2014《玩具安全 机械和物理性能》:欧洲标准对笔类玩具的跌落测试提出具体指标,包括冲击表面硬度和测试温度范围。

JIS S 6001:2015《笔具性能试验方法》:日本工业标准规定了笔杆跌落的详细流程,重点检测笔尖保护装置的有效性及笔杆变形量。

ASTM D256-2010《塑料抗冲击性能测试》:虽为通用标准,但可借鉴用于笔杆材料冲击强度评估,提供摆锤冲击试验的参考方法。

ISO 179-1:2010《塑料 简支梁冲击强度的测定》:适用于笔杆塑料材料的冲击性能测试,补充跌落试验的数据,分析材料脆韧转变点。

检测仪器

programmable drop tester:可编程跌落试验机具备高度调节(范围0.5-2m)、释放机制及冲击面切换功能,通过电磁或气动系统控制笔杆自由跌落,模拟真实跌落场景,是核心检测设备。

high-speed camera system:高速摄像系统以每秒千帧以上速率记录跌落瞬间的笔杆运动轨迹和变形过程,结合图像分析软件量化冲击响应,用于研究裂纹萌生动力学。

impact force sensor:冲击力传感器集成于跌落台面,测量笔杆接触瞬间的峰值力值(精度±0.5%),数据用于计算冲击能量,评估材料抗冲击阈值。

environmental chamber:环境试验箱可调节温度(-40℃至100℃)和湿度(20%至95%RH),在可控环境中进行跌落测试,分析温湿度对笔杆材料性能的影响。

stereomicroscope:体视显微镜提供低倍放大观察(10x-50x),用于跌落后检查笔杆表面微裂纹、划痕或内部结构损伤,辅助定性评估失效模式。

universal testing machine with impact fixture:电子万能试验机配备定制冲击夹具,可进行准静态压溃测试,模拟跌落冲击的慢速载荷,对比动态与静态性能差异。

data acquisition system:数据采集系统同步记录跌落过程中的加速度、力值、时间等参数,通过软件处理生成冲击波形,支持重复性分析和统计评估。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院