塑料用萬能材料試驗機的簡介

2022-08-22 00:42:04 字數 4898 閱讀 2529

簡述了塑料力學效能檢測專用材料試驗機的選型方法和功能特點,以及陝西時宇品牌試驗機的主要效能特點。

隨著社會的進步,科學技術的發展,各種新型材料層出不窮,尤其是高分子材料在近幾年有了飛速的發展。塑料作為其分枝,各種效能有了顯著的提高,在某些領域已經有了取代木材、金屬材料的趨勢。為了使塑料材料及其製品能夠安全可靠的使用,對其進行效能檢驗是非常有必要的,其中力學效能檢驗是最重要的檢驗之一。

一、塑料的特點

1、種類多

塑料的化學成分複雜且種類多,生產過程、加工工藝各不相同,除了其理化生物指標不同外,力學效能差異也很大,如電木質堅硬,泡沫塑料柔軟,玻璃鋼強度很大,塑料薄膜強度很小,硬質塑料延展性很差,軟質塑料延展性很好。

2、用途廣

目前塑料是用途最廣泛的材料之一,應用領域幾乎伸展到各行各業,從日常生活用品到航空航天各類尖端技術領域都有它的用武之地。由於用途與工作環境的不同,塑料製品在使用中所需的力學效能也會有不同的要求。

二、塑料力學效能檢測的特點

1、檢驗內容多

由於塑料的種類繁多,應用的場合千差萬別,所關注的力學效能指標也不盡相同,常見的有拉伸、彎曲、壓縮、剪下、剝離、衝擊、爆破、撕裂、摩擦係數、維卡軟化溫度、熔體流動速率、扭轉等效能指標的檢驗,其中每一種效能檢驗都包含了許多規定的檢驗專案。

2、涉及的相關標準多

與金屬材料相比,塑料的力學效能檢驗的標準非常多,據粗略的統計,大約不下幾十種。除了不同效能指標具有不同的檢驗標準外,對於不同型別的塑料,同一種力學效能的檢驗亦有不同的標準規定,如:拉伸試驗就有gb1040塑料拉伸試驗方法,gb13022塑料薄膜拉伸試驗方法,gb8804.

1、 gb8804.2熱塑性管材拉伸效能試驗方法,gb/t6344軟質泡沫聚合物材料拉伸強度和斷裂伸長率的測定,gb1447玻璃纖維增強塑料拉伸效能試驗方法等眾多的標準。

3、所需的試驗裝置

綜合目前試驗機的功能,實現塑料常見力學效能的檢驗,約需如下種類的材料試驗機:①萬能材料試驗機②擺錘衝擊試驗機③落錘衝擊試驗機④扭轉試驗機⑤維卡軟化點溫度試驗機⑥熔體流動速率儀⑦管材耐壓爆破⑧高低溫環境試驗箱等。

由於②-⑧類試驗機的功能單一,目標明確,基本不可擴充套件使用,選型都很簡單,而①類試驗機功能強大,種類繁多,效能差異很大,擴充套件配置又很多,通過增配不同的附件,可滿足絕大多數不同標準的試驗要求,因此下面就這一類材料試驗機的效能特點做乙個粗略的分析,以方便選型。

4、對試驗機的基本要求

對於最常用的萬能材料試驗機,塑料力學效能試驗標準要求控制方式基本為速度控制,且針對不同效能的塑料,與不同的試驗方法要求的試驗速度差別很大。 如gb1447《玻璃纖維增強塑料拉伸效能試驗方法》規定的速度低至2mm/min,而gb13022《塑料薄膜拉伸試驗方法》規定的試驗速度高至 500mm/min。就目前我們所接觸到的實際情況比這還寬,最低達到了0.

01mm/min,最高達到了1000mm/min。對於拉伸行程,由於塑料延展性的差異很大,如電木類延伸率只有百分之幾,而對於一些軟塑料可達百分之幾千,為了相容多種材料的需求,一般要求試驗機的行程應在800mm以上。對於試驗機的力值,除特殊情況(如玻璃鋼)以外,一般不會超過10kn。

三、常見萬能材料試驗機的特點

1、常規電子萬能材料試驗機

該類試驗機是當今萬能材料試驗機的主流產品,它以伺服電機作為動力源,絲槓、絲母作為執行元件,實現試驗機移動橫樑的速度控制,它操作簡單,對試驗員的要求不高,試驗行程可按需要任意定製,雖然控制方式較為單一,只有速度一種控制方式,但其控制精度和控制範圍很高很寬。以瑞格爾公司試驗機為例,其速度調整範圍可達0.001mm/min~1000mm/min,無級調速,控制精度可達0.

5%,小噸位機型很容易實現。如做摩擦係數時,滿值負載只有 5n。它具有極大的配置靈活性,可按需要增配不同噸位的感測器、夾具、附件實現一機多用,完成拉、壓、彎、剪、剝離、撕裂、摩擦係數、扭轉等的功能。

縱觀塑料力學效能檢驗的相關標準,對試驗機的控制方式的要求幾乎都為速度控制,因此無論從控制方式還是速度範圍、試驗行程及試驗機的噸位看,該類機型都是塑料力學效能檢驗的首選。

2、三閉環電子萬能材料試驗機

該類試驗機具有常規電子萬能類試驗機的速度範圍寬,試驗行程大,配置靈活的特點,又具有電液伺服類試驗機力、位移、變形控制的優點。因而是效能較好的一種試驗機,但由於做力控制與變形控制時機器穩定性與主機的剛性、試樣的剛性有密切的關係。

3、簡易電拉

由於塑料拉伸強度是塑料力學效能檢驗的乙個非常重要的指標,在前些年,塑料種類還不是很多,應用也不是非常廣的時期,塑料的力學效能檢驗專案還較為單一,相應的標準也不是很完善。這時期一種結構非常簡單,用途非常單一,效能指標非常欠缺,但**很低廉的單一用途以電機作為動力源的拉伸試驗機俗稱電拉被廣為使用。顧名思義它只能用來做單一的拉伸試驗,並且所能處理的資料非常有限,控制測量精度也相對較低,現在雖然在某些場合依然有所使用,但因其功能比較單一,已經逐漸為市場所淘汰。

4、電液伺服萬能材料試驗機

該類試驗機是目前效能比較好的一種試驗機,由於它採用電液伺服控制技術,可實現力、位移、變形閉環控制,具有良好的控制效能。目前在金屬、建築材料等需要恆應力、恆應變及需要進行蠕變試驗場合使用較多,但由於受油源流量的限制,他的試驗速度較低。為了增大系統剛度,確保閉環控制的穩定執行,該類試驗機的行程較小,且操作複雜,擴充套件配置較為困難,10kn以下機型很少,因此不太適合塑料橡膠類材料的試驗。

5、手動液壓萬能材料試驗機

該類試驗機是試驗機家族的「始祖」,它有著悠久的歷史,使用簡單,**低廉,噸位較大。顧名思義,手動液壓表明了它為開環控制,效能不好, 操作過程完全依賴於操作者的操作水平。另外,由於它的機械結構及液壓載入原理決定了它的載入速度,試驗行程較小。

目前該類試驗機的最小機型為50kn,因此它的小載荷測量精度很低,擴充套件配置能力很差,一般只在進行結構部件試驗或簡單的材料效能試驗時使用,如連線部件的拔脫,鋼筋的拉伸強度等場合。

四、時宇電子萬能材料試驗機的特點

如前所述,對於目前常見的八類塑料力學效能試驗裝置,南方精科公司都有生產,但目前使用最多,應用最廣的是電子萬能材料試驗機。因此下面就針對最適應塑料的常規電子萬能試驗機的特點作乙個簡單的介紹:

1、主機方面

1)多種外形結構,可供不同需求的使用者靈活選擇;

2)效能優異的機械傳遞系統,採用同步圓弧齒型帶減速機構,高精度的滾珠絲槓作為力的傳遞環節,實現了長壽命、低噪音、高效率的平穩執行;

3)驅動系統,採用日本松下交流伺服電機及其配套的伺服控制器作為動力源,具有無碳刷、壽命長、免維護防爆的特點;

4)極其靈活的外圍配置,除主感測器以外,還可擴充套件數隻不同量程的感測器,並有大變形、小變形、扭轉、摩擦等附件及上百種不同型別的夾具可供選擇,以滿足不同型別的試驗需求。

2、控制器方面

1)完善的操作控制系統,可實現自主操作控制完成試驗,也可與計算機配套操作,增強其功能。自主操作時介面為漢字介面,簡單易懂,並可顯示各類引數及結果曲線,且能夠列印漢字報告及曲線報告;

2)極寬的速度控制範圍,由於採用鎖相環數字脈衝控制技術,其速度可達0.001mm/min~2000mm/min(高速與主機噸位有關);

3)目前國內單一配置測量範圍最寬,其有效的使用範圍可達0.2%~100%,最小解析度35萬分之一,真正實現一機多用;

4)模擬放大器採用多通道方案,為擴充套件配置提供了先決條件;

5)方便、實用功能強大的可移動操作盒,不但能實現多種速度的橫樑移動控制,還可隨時切換控制方式,使其在常動與點動方式間自由切換。當與計算機聯機使用時,可直接啟動計算機完成試驗。

3、應用軟體

1)簡單明瞭的操作介面,無論操作員計算機水平如何,都可很方便的使用;

2)試驗結果的自主選取與自主新增功能;

3)使用者自定義功能,可滿足不同情況下的試驗要求,如定義彈性區間,定義壓縮比,定義試驗結束條件,定義修約規則,定義定伸長應力,定義定應力伸長等等;

4)手動計算結束引數,對於一些自動計算較為困難的引數,如不明顯直線段試樣的彈性模量的計算,可採取人工處理的方式;

5)原始引數的開放性,這對於新材料的研究與教學是非常有用的;

6)試驗報告具有使用者自編輯功能;

7)曲線的任意縮放、讀點功能;

8)最值得一提的是配合操作盒可實現一鍵式試驗功能,極大的降低了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率。

4、效能引數的求取

由於採用微型計算機技術,及液晶顯示技術使得南方精科電子萬能材料試驗機無論單獨使用還是與計算機配套使用,都具有強大效能引數處理能力。當與計算機配套使用時,可實現幾乎所有標準要求的引數處理能力。對於特定的使用者,通過編制專用試驗軟體,還可實現常規靜力學效能以外的力學效能要求,如往復效能試驗、高速拉伸、高速壓縮、高低溫鬆弛、高低溫蠕變等的試驗要求。

即使不配計算機,單獨使用自身的控制器亦具有強大的資料處理能力,如求取最大力、強度極限、屈服力、屈服強度、非比例變形應力、斷裂力、斷裂強度、斷裂變形、1~5點的定載荷變形、1~5點的定變形載荷、平均力值(用來求取剝離、撕裂、動摩擦係數)等引數,還可通過自身液晶顯示器顯示試驗曲線,進行效能的趨勢分析等,在國內試驗機產品中是不可多見的。

五、試驗機的配置

前面說了塑料的種類千差萬別,效能差異很大,因此很難有乙個標準配置,但就乙個特定的試驗機使用者而言他所接觸到的材料型別總是有限的,還是有一些基本規律可尋。

1、主機噸位選擇

1)如果試驗材料全部為薄膜,則可選5kn以下機型;

2)如果試驗材料為板材、棒材,一般可選20kn以下機型;

3)如果試驗材料為玻璃鋼等高強度材料,一般可選50kn或100kn機型;

4)如果以上各種材料都有,建議選用50kn或100kn機型,並增配一到兩隻小噸位感測器即可滿足試驗要求。

2、夾具

夾具是電子萬能材料試驗機的乙個非常重要的部分,各種不同型別的試驗都是通過它來實現的,它的效能的好壞直接決定了試驗的結果的優劣。一般每個試驗機廠家都備有大量的各種專用夾具可供選用,常見的用於塑料力學效能試驗的有:⑴穿孔法塑料剪下夾具⑵表面結合強度測量夾具⑶彎曲夾具⑷塑料編織物拉伸夾具⑸薄膜類拉伸夾具⑹頂破夾具⑺繩類拉伸夾具⑻線材類拉伸夾具⑼壓縮類夾具⑽板材、棒材類拉伸夾具⑾氣動類拉伸夾具等多種不同用途的夾具,而每一種用途的夾具都具有多種型號和種類,它們結構原理差異很大,各自具有不同的特點。

如果自己不能確定可將各種試樣提交廠家,由其試驗決定或專門設計。

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萬能材料試驗機操作規程

一 接好電源線按電源按鈕,指示燈亮。二 根據試樣,選用測量範圍,主擺杆上掛上或取下砣,至調整轉換手柄。三 根據試樣形狀及尺寸,把相應的鉗口裝入上下鉗口座內。四 開動油幫浦,擰開送油閥使試臺上公升約10公釐,然後關閉送油閥,如果試檯已在公升起位置時,則不必先開動油幫浦送油,僅將送油幫浦關好即可。五 將...

600kn萬能材料試驗機

萬能材料試驗機屬於高精度的檢測儀器,日常的維護保養對保證裝置的正常執行及測量精度具有很重要的意義。主機保養 1 機器所配的夾具應塗上防鏽油保管 2 由於液壓萬能試驗機的鉗口經常使用,容易磨損,氧化皮太多時,容易導致小活塞損傷漏油,所以鉗口處應經常打掃,保持清潔 最好每次做完試驗後進行清掃 3 鑲鋼板...