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如何選購通用塑料測試機器
作者：
時(shí)間：2013-07-02
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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通用測試機器在受控的速度下對塑料樣板進(jìn)行伸展、彎曲、壓縮或拖拉，直至它們斷裂。它們是在塑料配混廠(chǎng)家實(shí)驗室中最為普通的儀器。這些廠(chǎng)家在混料開(kāi)發(fā)過(guò)程中利用通用測試機器，以確定材料對于某一工藝和終端用途的適用性。通用測試機器也有手持式的用于生產(chǎn)質(zhì)量控制，以確保批次之間連貫性。
通用測試機器今天也越來(lái)越經(jīng)常地出現在塑料注塑和擠出業(yè)者的實(shí)驗室中。一個(gè)原因是它們被越來(lái)越多地應用于前沿產(chǎn)品與工藝開(kāi)發(fā)。另一個(gè)原因是它們對進(jìn)料和成品的質(zhì)量控制進(jìn)行更為嚴格的監測。
許多OEM廠(chǎng)家，特別是那些醫療裝置或汽車(chē)領(lǐng)域的，需要塑料加工商在生產(chǎn)運轉結束時(shí)自行進(jìn)行測試。內部測試的另一個(gè)原因是改善工藝控制，這能降低廢品率和實(shí)現真正的回報。
形形色色的測試
通用測試機器由一根或兩根垂直的承載柱所組成，它安裝在一個(gè)固定水平基板上，頂部是一個(gè)活動(dòng)的水平橫梁。在當今的通用測試機器中，支柱通常是由滾絲驅動(dòng)，來(lái)確定活動(dòng)橫梁的位置。
通用測試機器的規格由框架的最大負載和承載單元的最大負載結合起來(lái)進(jìn)行表示。負載單元安裝在電機驅動(dòng)或油壓驅動(dòng)的移動(dòng)橫梁上。與夾具相連的承載單元測量力，可以從數字顯示或電腦上讀數。許多通用測試機器具有可互換的負載單元，從而感應器能與待測試材料匹配上。
為了誘發(fā)塑料的應變，通用測試機器在樣板上施加了力。拉伸、彎曲、壓縮或剪切方面的特殊測試按照樣板中誘發(fā)應變的方向和施力的速度而被分類(lèi)。由標準的機電式通用測試機器來(lái)完成靜電測試。它們通常要在0.001in./min至20in./min的速度范圍中加載。破裂成長(cháng)和疲勞等動(dòng)態(tài)或循環(huán)測試一般是于長(cháng)的時(shí)段內，在載荷較低的伺服油壓通用測試機器之上完成的。
早期的通用測試機器有電子元件和圖表記錄器。它們現在已經(jīng)被數字控制器和PC軟件所代替。新型控制器自動(dòng)地運行測試，并顯示出數據，有時(shí)甚至測試也正在繼續。在圖表記錄器的過(guò)去歲月中，甚至是在電腦之前的初期數字時(shí)代里，用戶(hù)由測試所獲得的所有東西是Y軸代表力、X軸代表形變的載荷/形變曲線(xiàn)。這些曲線(xiàn)需要計算和注釋。最新系統仍然提供這些曲線(xiàn)，但它們也對屈服與衰竭強度和模量等所需數據進(jìn)行計算。
由通用測試機器完成、針對塑料的測試至今最普通的是拉伸強度與模量、彎曲強度與模量。對于A(yíng)STM D638和ISO 527規定的拉伸測試，試樣的兩端被夾住。一個(gè)夾具固定，另一個(gè)在橫梁中，從固定夾具處移開(kāi)，拉住試樣，直至其斷裂，隨后橫梁會(huì )自動(dòng)停下來(lái)。
把試樣放在測試機固定底座上的兩個(gè)支撐上，進(jìn)行彎曲測試(ASTM D790、D6272和ISO178)。為了這個(gè)測試，橫梁的運動(dòng)方向與拉伸測試的相反，推著(zhù)而不是拖著(zhù)試樣的非有支撐的中央，直至其彎曲并有可能斷裂。因為很多熱塑性塑料在這個(gè)測試中不會(huì )斷裂，所以有可能算不出最終的彎曲強度。相反，標準測試方法需要計算應變達5%f時(shí)的彎曲應力。
盡管按照ASTM D1621和ISO844，通用測試機器在測試硬質(zhì)塑料泡沫時(shí)起著(zhù)重要的作用，但它們不怎么常用于壓縮測試。通用測試機器也可被用于瓶具等任何類(lèi)型成型產(chǎn)品的碾壓測試。
據通用測試機器供應商介紹，塑料很少要做剪切測試。把試樣放在象沖床的剪切裝置中，就可獲得剪切強度。在0.005in./min的速度下，沖壓裝置被下推，直至試樣的移動(dòng)部分清除了固定部分。剪切強度對于膜和片材產(chǎn)品是重要的，它們會(huì )發(fā)生這種類(lèi)型負荷引起的斷裂，但是在設計其它擠出和成型產(chǎn)品時(shí)它又很少是考慮因素。根據ASTM D732，在這個(gè)測試中要用到0.005-0.500in.厚的塑料片或注塑碟。
試樣如果保持在機器底部是重要的，因為不同類(lèi)型的測試需要不同的夾具。有著(zhù)幾百種具有不同機械式樣的夾具。它們的價(jià)錢(qián)有幾百美元的，也有油壓操作的夾具貴至4000-5000美元。
對于塑料的拉伸測試，最常見(jiàn)的夾具是楔入式的自緊類(lèi)型。當負荷提高時(shí)，它就自緊。對于彎曲測試，最常見(jiàn)的是三點(diǎn)彎曲裝置。碟形壓板被用于壓縮測試。對于剪切測試，一般由使用者自制夾具，或者由通用測試機器供應商來(lái)定制。
機電式通用測試機器
常用機電式裝置的負載能力從100到135,000磅。規格越大，成本就越高。無(wú)論是單支柱還是雙支柱，測試塑料最常用的機器是立式臺頂裝置。相同原理適用于臥式機器，它們主要被轉用至利用機械手連續處理試樣的自動(dòng)化工藝中。立式機器占地較少，也較易于操作。
單支柱通用測試機器有著(zhù)較低的受力程度和較低的成本。它們負載能力為1000磅。雙支柱通用測試機器的機架負載能力可達1000至135000磅。負載單元也為一定最大的力而被分級，這個(gè)力應當適合于通用測試機器機架和試樣。例如，放在1000磅機架的100磅負載單元能進(jìn)行應力達100磅的測試。負載單元的能力不應當超出試樣估計的斷裂負載太多，否則會(huì )破壞測量準確度。
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