تست مقاومت کفش ایمنی در برابر ضربه

در فرآیند خرید تجهیزات ایمنی، انتخاب جنس سرپنجه از مهمترین تصمیمات هستند و سرپنجه‌های فولادی و کامپوزیتی مثل فایبرگلاس، کربن یا پلاستیک فشرده مواردی هستند که هر کدام در تست ضربه، رفتار متفاوتی دارند. لذا قبل از خرید باید نکات زیادی را مورد بررسی قرار دهید تا انتخاب مناسبی را تجربه کنید. 

سرپنجه فولادی

این نوع سرپنجه بسیار مقاوم است و در آزمون 200 ژول، معمولاً فقط کمی تغییر شکل می‌دهد و به طور کامل از نفوذ اشیاء تیزتر یا سنگین‌تر جلوگیری می‌کند. مهمترین مزیت فولاد در این است که انرژی ضربه را از طریق تغییر شکل کنترل‌شده جذب می‌کند و همین موضوع باعث شده تا در صنایع پرخطر از این سرپنجه استفاده شود. 

سرپنجه کامپوزیتی

این نوع از مواد سبک‌تر است و عایق حرارتی و الکتریکی محسوب می‌شود. در آزمون ضربه نیز باید 200 ژول را تحمل کند، اما مکانیسم جذب انرژی آن متفاوت است. این مواد تمایل به ترک برداشتن یا شکستن دارند و توانایی خم شدن دائمی را ندارند. لذا عمر آنها به همین خاطر کمتر است. پس حتما با کارشناسان ما در مجموعه ایمنی نگهبان مشورت کنید تا بر اساس نوع محیط کاری شما، بهترین سرپنجه را در میان مدل‌های مختلف کفش ایمنی به شما معرفی کنند.

تست ضربه برای کفش ایمنی

برای اجرای دقیق تست ضربه، دستگاه (بنچ تست) یا دستگاه سقوط آزاد باید به صورت استاندارد راه‌اندازی شود. دقت در راه‌اندازی، مستقیماً بر نتایج آزمون تأثیر می‌گذارد. پس در ابتدا، باید از کالیبره بودن چکش و سیستم اندازه‌گیری ارتفاع اطمینان حاصل کرد. وزن چکش و ارتفاع سقوط آن هم باید با دقت بالا تنظیم شود تا انرژی ورودی دقیقاً 200 ژول باشد. پایه زیرین دستگاه باید یک سطح سخت و غیرقابل تغییر باشد. نمونه کفش ایمنی یا چکمه ایمنی باید به نحوی روی این پایه محکم شود که سرپنجه کاملاً در راستای سقوط چکش قرار گیرد. همچنین داخل سرپنجه، معمولاً یک بلوک رسی یا سنسور الکترونیکی دقیق قرار داده می‌شود که نشان می‌دهد چقدر از فضای درونی کفش پس از ضربه باقی مانده است. پس از اطمینان از صحت تمام تنظیمات، چکش آزاد شده و بلافاصله پس از ضربه، حداکثر تغییر شکل ثبت می‌شود. دستگاه باید پایداری خود را پس از هر ضربه حفظ کند تا نتایج بعدی دقیق باشند. با انجام این فرایند میتوان به ایمنی کفش اطمینان کرد و برای هر محیط خطرناکی از این کفش‌ها استفاده کرد.

تأثیر طراحی پنجه بر مقاومت در برابر ضربه

طراحی هندسی سرپنجه محافظ، نقشی محوری در نحوه توزیع و جذب انرژی ضربه دارد. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهند که صرفاً جنس مواد نیست که مقاومت را تعیین می‌کند، بلکه شکل‌دهی آن مواد نیز حائز اهمیت است. سرپنجه‌هایی با انحنای نرم‌تر و شعاع بزرگ‌تر در قسمت جلویی، تمایل دارند که نیروی ضربه را به شکل مؤثرتری به کناره‌ها و زیره منتقل کنند و فشار نقطه‌ای روی انگشتان را کاهش دهند. در برخی طرح‌های پیشرفته کفش ایمنی، ضخامت مواد در نقاطی که بیشترین تنش ضربه را تحمل می‌کنند، بیشتر است. این مهندسی دقیق کمک می‌کند تا ضمن حفظ وزن مناسب، مقاومت مکانیکی نیز بالا رود. وجود لبه‌های تقویت‌شده در قسمت زیرین سرپنجه، که سرپنجه را به زیره متصل می‌کند، از باز شدن یا جدا شدن آن در اثر ضربه‌های شدید جلوگیری می‌نماید. این طراحی‌ها به خصوص در مدل‌های پیشرفته چکمه ایمنی دیده می‌شوند و سطح متفاوتی از ایمنی را به نمایش میگذارند.

روش‌های شناسایی خرابی پس از تست ضربه کفش ایمنی

پس از اعمال ضربه 200 ژول، تنها اندازه‌گیری ارتفاع داخلی کافی نیست. کارشناسان فنی باید کفش را برای شناسایی هرگونه خرابی یا آسیب ساختاری که ممکن است ایمنی را به خطر اندازد، بررسی کنند. شناسایی این خرابی‌ها برای صدور گواهینامه استاندارد بسیار مهم است.
برای معیار نفوذ باید بررسی شود که آیا چکش توانسته است سرپنجه را سوراخ کرده یا دچار نفوذ عمیق کند یا خیر. در سرپنجه‌های فولادی، نفوذ تقریباً غیرممکن است، اما در مواد کامپوزیتی، بررسی هرگونه ترک یا شکستگی کامل ضروری است.
معیار لبه‌های تیز هم مهم‌ترین خرابی، تشکیل لبه‌های تیز در اثر تغییر شکل سرپنجه است. اگر سرپنجه فلزی به داخل خم شود و لبه‌های تیزی پیدا کند، حتی اگر فضای کافی باقی مانده باشد، به دلیل احتمال بریدگی و آسیب‌دیدگی پای فرد، کفش از آزمون مردود می‌شود. در مورد جدایی اجزا نیز بررسی می‌شود که آیا ضربه باعث جدا شدن سرپنجه از بدنه چرمی یا زیره کفش ایمنی شده است یا خیر؟ در این معیار یکپارچگی ساختار کفش باید حفظ شود تا کفش ایمنی از آزمون مردود نشود. بلوک رسی نیز با دقت از نظر ترک یا سوراخ شدن بررسی می‌شود تا شدت فشار وارده به نوک انگشتان نیز محاسبه و ثبت شود.
این فرآیند دقیق ارزیابی خرابی، اطمینان می‌دهد که هر کفش ایمنی یا چکمه ایمنی عرضه‌شده در مجموعه ایمنی نگهبان، از استانداردهای سختگیرانه ایمنی عبور کرده است و شما عزیزان میتوانید با اطمینان خاطر این کفش‌ها را در محیط‌های پرخطر استفاده کنید.

آنالیز داده‌های تست ضربه

آنالیز داده‌های به‌دست‌آمده از بنچ تست، فرآیند تصمیم‌گیری نهایی در مورد پذیرش یا رد نمونه است. این آنالیز بر اساس معیارهای کمی استاندارد انجام می‌شود و دو معیار اصلی پذیرش را پوشش میدهد که یکی حداقل ارتفاع پاکسازی است. یعنی پس از ضربه، ارتفاع داخلی بین کفی و سرپنجه نباید از یک حداقل تعیین‌شده کمتر شود. این مقدار بر حسب سایز کفش متغیر است. برای مثال در استاندارد EN، برای سایزهای بزرگ‌تر این عدد معمولاً 15 میلی‌متر و برای سایزهای کوچک‌تر 12.5 میلی‌متر است. مورد دیگر هم حداکثر نیروی انتقال یافته است. چون در برخی تست‌های پیشرفته، نیرویی که از سرپنجه عبور کرده و به سنسور داخل کفش می‌رسد نیز اندازه‌گیری می‌شود. این نیرو باید کمتر از یک حد مجاز باشد تا از آسیب به استخوان‌های پا جلوگیری شود. این دو معیار کلیدی باید با موفقیت پشت سر گذاشته باشند تا کفش ایمنی آماده ارائه به بازار باشد.

چگونه کفش ایمنی را برای آزمون ضربه آماده کنیم؟

عدم رعایت مراحل آماده‌سازی ممکن است منجر به نتایج اشتباه و رد شدن بی‌مورد یک محصول باکیفیت شود. پس نمونه کفش ایمنی باید حداقل 24 ساعت در شرایط محیطی استاندارد دمای 23 درجه سانتی‌گراد و رطوبت 50 درصد قرار گیرد. این کار برای تثبیت خواص مواد، به‌ویژه زیره و کامپوزیت‌ها، است. همچنین برای جلوگیری از تأثیرگذاری اجزای دیگر بر نتیجه ضربه، بندها، کفی‌های داخلی متحرک یا هر قطعه‌ای که برای آزمون سرپنجه مزاحمت ایجاد کند، باید موقتاً از چکمه ایمنی خارج شوند. قبل از قرارگیری روی بنچ تست نیز، نمونه باید برای اطمینان از عدم وجود هرگونه نقص ساختاری اولیه که می‌تواند بر نتیجه آزمون تأثیر بگذارد، به دقت بررسی شود.
این مراحل تضمین‌کننده این مورد است که آزمون، تنها مقاومت سرپنجه را در برابر ضربه اندازه‌گیری می‌کند و صرفا ایرادات احتمالی را پوشش نمیدهد.

مشاهده شکست و اندازه‌گیری انرژی

مشاهده مستقیم فیلم‌های مربوط به تست ضربه، درک عمیقی از مکانیک شکست و جذب انرژی توسط سرپنجه به دست می‌دهد. در فیلم‌های آزمون، لحظه برخورد چکش به وضوح نشان داده می‌شود. آنچه اهمیت دارد نحوه تغییر شکل سرپنجه است و صرفا صدای وارد شده اهمیتی ندارد. در سرپنجه فولادی دوربین‌های سرعت بالا نشان می‌دهند که فولاد به سرعت تغییر شکل داده و نیرو را در طول سطح خود پخش می‌کند و بلافاصله حالت خود را حفظ می‌نماید. در سرپنجه کامپوزیتی نیز پس از ضربه ممکن است خطوط ترک ایجاد شود، اما مهم این است که ساختار به نحوی حفظ می‌شود که فضای محافظت‌شده پایدار بماند. به همین منظور بیشترین تلاش این است که با استفاده از ویدئوهای آموزشی در بخش خرید تجهیزات ایمنی، شفافیت کامل را در مورد کیفیت محصولات بررسی شود. چون اندازه‌گیری انرژی در لحظه برخورد و ثبت حداکثر فشردگی بلافاصله پس از برخورد، اطلاعات کلیدی به کارشناسان میدهد که میتوانند برای ایمنی بیشتر کفش در فرایند تولید از این اطلاعات استفاده کنند.

تأثیر سایش و کهنه‌شدن بر مقاومت ضربه کفش ایمنی

یکی از سؤالات پرتکرار این است که آیا مقاومت ضربه یک کفش ایمنی با گذشت زمان و استفاده مداوم کاهش می‌یابد؟ 

بله، مقاومت سرپنجه می‌تواند تحت تأثیر عوامل محیطی و سایش عمومی قرار گیرد. لذا قرارگیری طولانی‌مدت کفش ایمنی، به ویژه مدل‌های دارای سرپنجه کامپوزیتی، در معرض دماهای بسیار بالا یا پایین، ممکن است خواص فیزیکی مواد را تضعیف کند. در صورت وارد شدن ضربات مکرر یا آسیب‌هایی مانند نفوذ مواد شیمیایی به مواد اطراف سرپنجه، مقاومت کلی ساختار کفش تضعیف می‌شود. با سایش زیره چکمه ایمنی نیز، فاصله بین سرپنجه و زمین کاهش می‌یابد و این موضوع ممکن است در آزمون ضربه، ارتفاع پاکسازی باقی‌مانده را تحت تأثیر قرار دهد.
به همین دلیل، کارشناسان توصیه می‌کنند که کفش ایمنی فرسوده و آسیب‌دیده با نمونه‌های جدید و استاندارد جایگزین شود تا سطح حفاظت همیشه در بالاترین حد خود باشد.

سخن پایانی

تست مقاومت کفش ایمنی در برابر ضربه، صرفاً یک آزمون آزمایشگاهی نیست، بلکه تأییدکننده تعهد یک تولیدکننده به حفظ سلامت نیروی کار است. درک فرآیند تست و معیارهای پذیرش استاندارد، به شما کمک می‌کند تا در زمان خرید تجهیزات ایمنی، انتخابی آگاهانه داشته باشید.

فروشگاه  ایمنی نگهبان با ارائه طیف کاملی از کفش ایمنی و چکمه ایمنی که همگی دارای گواهینامه‌های معتبر بین‌المللی هستند، اطمینان خاطر می‌دهد که پای پرسنل شما در برابر سخت‌ترین ضربات محافظت خواهد شد. همچنین میتوانید از مشاوره‌های تخصصی و فنی ما بهره ببرید و با انتخاب محصولی که بالاترین سطح ایمنی و انطباق با محیط کاری شما را دارد، ایمنی پاهای خود را حفظ کنید.