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)試驗原理
當落鏢從自由落鏢沖擊試驗機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)試驗設備
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設備是落球式?jīng)_擊試驗機，如圖所示,它由落鏢、試樣夾具、電磁鐵、定位裝置、緩沖和防護裝置、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)。試驗時，可以按照需要選擇砝碼，如圖所示。
例如，濟南賽成電子科技有限公司生產(chǎn)的bmc-b1落鏢沖擊試驗儀適用于對塑料薄膜、薄片進行沖擊試驗，其主要技術參數(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
按照國家標準gb 9639“塑料薄膜和薄片抗沖擊性能試驗方法 自由落鏢法”進行試驗。試驗方法分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。試樣應無氣泡、折痕或其他明顯的缺陷。所有試樣應在標準環(huán)境中調(diào)節(jié)處理至少8h，并在相同的環(huán)境下進行試驗。
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，若達到50%，試驗結(jié)束。若不足50%，應改變落鏢質(zhì)量,重新做試驗。
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，并計算抗沖擊強度。