试验机选择要谨慎

行业动态发布时间:2021-06-26

  试验机选择要谨慎

  如今愈来愈多的塑料加工企业都在购买所谓的“万能"实验机,利用它来进行拉伸、曲折、紧缩和剪切实验,以对材料进行性能评价、利用开发研究和质量控制。发达的电子学改进了这些装备的性能,使之更加易于操作,价格也愈来愈低。

  济南新时期试金仪器有限公司万能实验机(UTM)通过不同速度级别的调理,对塑料材料样条进行拉伸、曲折、紧缩或牵引,这是塑料混配实验室中最普通的装备。在混配料的制备进程中,利用UTM测试材料能够判断材料是不是适用于某些特定的加工利用或终端利用。UTM还可以用于产品的质量控制,以确保产品质量各个批次之间的1致性。

  如今UTM还愈来愈多的出现在塑料模塑和挤塑实验室中。1方面是由于它们愈来愈多的参与到新产品和新工艺的开发进程。另外1方面是由于它们在原材料和成品质量控制上的精确性。在1些社会感很强的领域,如医用器械或汽车行业,需要塑料加工装备对他们的产品进行实验,也需要UTM的发挥更大的作用。同时,内部实验可以提高工艺控制的质量,减少废物率,从而也实现了真实的收益。

  不同的实验

  UTM实验机包括1个或多个垂直承载的立柱,立柱上安装1个固定的水平基座,顶部还有1个可移动的水平10字头(10字横梁)。现在的UTM实验机,立柱上通常还有滚珠丝杠用以固定可移动的10字头。UTM的大小用框架的最大承载水平和丈量载荷/拉力的测力计来共同表征。测力计附在依托电动马达或液压装置驱动的可移动的10字头上。带夹具的系列测力计丈量力的大小,可以通过数字显示器或PC机显示结果。很多UTM具有可互换的测力计,因此可以与所测试的不同材料匹配。静态实验利用标准的电子万能实验机来进行,通常加载速度范围为0.001~20 in./min(1in.=2.54cm)。动态实验或循环实验如裂纹增长和疲劳实验通常利用液压伺服系统UTM实验机来进行,时间较长,载荷较低。

  初期的UTM实验机具有类似的电子元器件和记录仪。现在已被数控装备和PC软件代替。新的自动控制装备可以运行实验,还能显示数据,有时乃至是边运行边记录。之前的记录仪,包括PC软件之前的数字显示时期,用户得到的测试信息都是载荷/变形曲线,Y轴表示应力,X轴表示形变。这些曲线还需要对其进行计算和解释。最新的系统依然能提供这些曲线,但是同时还能对数据进行计算,如屈服强度、破坏强度和模量等数据。

  目前,利用万能实验机所测试的最多见的项目是拉伸强度和拉伸模量、曲折强度和模量。依照A STM D 638和ISO 527进行拉伸实验时,样条的两端都有夹具夹紧,1个夹具是静止的,另外一个固定在10字头上,背离固定夹具移动,牵引样条直至样条出现断裂,断裂时10字头会自动停止。曲折实验时(ASTM D790 、D6272和ISO178),样条被放在实验机固定机床的两个支座上。这个实验中,10字头移动的方向与拉伸实验中移动方向相反,向1个没有支持的中心推动而不是牵引样条,直至样条曲折乃至断裂。由于多数热塑性塑料材料不会在这个实验中断裂,所以不可能计算断裂曲折强度。因此,标准的实验方法要求计算应变成5%时的曲折应力。

  紧缩实验1般很少利用UTM实验机,虽然这在ASTM D1621和 ISO 844标准中对刚性塑料泡沫而言是1项主要的实验。UTM实验机还能用于任何形状的注塑产品如瓶子的压碎实验,在1定高度将样品摔碎或使其变形所需的应力值即紧缩强度值。

  据UTM供应商统计,对塑料材料而言,剪切实验更不多见。剪切强度值是将样品放在冲床型的剪切装置里测得的。冲击速度为0.005in./min,直至样品的可移动部份完全将固定部份露出来。剪切强度值为应力/剪切面积的值。这在薄膜材料和片材产品中很重要,由于这类类型的破坏容易出现在这类产品中,但是这其实不是其他挤出和注塑产品设计时斟酌最多的因素。依照ASTM D732(没有同等的 ISO 标准)标准进行实验时,经常使用的试样是塑料片材或0.005~0.500in.厚的注塑碟片。

  电子机械式UTM实验机

  经常使用的电子UTM实验机的容量为100~135000 lb。尺寸越大,本钱越高。1般来讲,立式装备的体积更小也更容易于操作,并且还能借助于样品本身的重力,使辣手的样品如薄膜也能同较重的注塑部件1样易于操控。单立柱UTM实验机的力程较低,价格也较低,结构容量1般为1000 lb。门式的UTM实验机的结构容量可达1000~135000 lb。测力计也以某1最大的适用于UTM实验机结构和样品的力值为分类根据。例如,1个100 lb的测力计安装在1000 lb的模框里,可以提供100 lb的实验载荷。测力计的容量不应超过样品预测断裂载荷太多,否则会影响实验结果的精确性。