Cinc paràmetres que defineixen l'abast real d'una màquina d'assaigs de tracció

Dues cotitzacions per a una màquina d'assaigs de tracció poden semblar gairebé idèntiques (mateixa capacitat, mateix rang de velocitat, mateix programari) i tot i així diferir per un factor de tres en allò que realment poden mesurar. La diferència gairebé mai no es troba en la xifra principal.

Aquest article estableix els cinc paràmetres que decideixen si una màquina s'adapta a la vostra cartera de materials, en l'ordre en què afecten el resultat de la prova. Està escrit per a compradors que comparen ofertes i per a enginyers que han de defensar la compra internament.

Comença amb l'informe que has d'emetre

Les especificacions de les màquines s'escriuen per ser comparades; els informes de prova s'escriuen per ser acceptats. Per tant, el punt de partida útil és l'última pàgina del vostre informe futur: quin estàndard, quin valor, quina tolerància.

Una prova de laboratori d'elongació a la ruptura en pel·lícula de plàstic segons ASTM D882, d'adherència per pel·lícula en cinta segons ASTM D3330 i de tracció en tira en teixit segons EN ISO 13934-1 necessita tres màquines força diferents a la pràctica, tot i que totes tres són "proves de tracció". Comprar-ne unamàquina d'assaigs de tracciócobrir-los tres és possible, però només si els cinc paràmetres següents s'especifiquen junts.

1. La capacitat és un interval, no un número

Una màquina de 5 kN no té una precisió de 5 kN. La precisió es verifica sobre una fracció definida de la capacitat, de manera que una cèl·lula de càrrega dimensionada per a la càrrega màxima esdevé progressivament menys fiable a les forces on realment es proven les pel·lícules i les cintes.

La força màxima i la força de treball rarament són del mateix ordre de magnitud. Una pel·lícula d'embalatge tova es pot trencar a 30 N; la bossa teixida del mateix laboratori pot necessitar 2 kN. Si un sensor cobreix tots dos, la prova de baixa força es troba a prop de la part inferior del seu rang, on la resolució és pitjor i el soroll de fons és visible a la corba.

La regla pràctica a la majoria de laboratoris és mantenir les proves rutinàries aproximadament dins de la meitat superior del rang del sensor i reservar un segon sensor de menor capacitat per a materials prims. Quan compareu ofertes, pregunteu quin és el rang útil, no quin és el màxim.

2. El control de velocitat decideix si les vostres dades són comparables

Els polímers, les pel·lícules i els adhesius són viscoelàstics: la seva resistència mesurada depèn de la rapidesa amb què s'estira. Canvieu la velocitat del capçal transversal i la resistència al pelat, l'elongació i el mòdul es mouen sense que res canviï en el material.

És per això que les normes especifiquen una taxa de deformació constant en lloc d'una velocitat mitjana, i per què unamàquina d'assaig de tracció servo computeritzadaés la línia de base per a qualsevol laboratori que emeti dades comparables. Un variador de velocitat fixa o d'una sola velocitat pot produir un número; no pot produir-ne un de defensable.

El servocontrol també desbloqueja els modes de bucle múltiple (tensió constant, deformació constant, fluència i relaxació) que són impossibles en una màquina que només sap desplaçar-se a una velocitat. Si la vostra gamma de productes inclou juntes, segells o geotèxtils, això és un requisit més que no pas una opció.

3. Les pinces decideixen què podeu provar

El marc és genèric; els elements de fixació i les empunyadures són els que fan que una màquina sigui adequada per a tela, film, cinta adhesiva, goma o paper. Dos laboratoris amb màquines idèntiques i conjunts d'empunyadures diferents informaran de resultats diferents sobre el mateix material.

La fallada habitual és a la mandíbula, no a la mostra. Les mordasses de falca concentren l'estrès i provoquen una ruptura prematura prop de la mandíbula en la pel·lícula fina; les mordasses pneumàtiques amb pressió controlada la distribueixen de manera més uniforme; l'escuma o l'elastòmer necessiten una subjecció que no talli. Les proves de tires tèxtils necessiten mordasses prou amples per subjectar tota l'amplada de la mostra sense lliscament.

Per a les proves de pelatge, la geometria importa tant com la força: el pelatge a 90° i a 180° són proves diferents, i el dispositiu, no la màquina, estableix l'angle. Un pressupost que enumera una màquina sense enumerar el conjunt d'adherències és un pressupost per a la meitat d'un sistema.

4. Freqüència de mostreig i què pot exportar el programari

La força màxima és un punt únic. El mòdul, el comportament elàstic i la forma de la corba de fallada depenen de la densitat de mostreig de les dades i de si el programari pot calcular els valors derivats que demana la norma.

Dues comprovacions pràctiques. Primer, si el programari calcula els resultats derivats de forma nativa (elongació a una tensió especificada, mòdul secant, energia de trencament) o si s'espera que un operador faci un postprocessament en un full de càlcul, que és on la traçabilitat desapareix silenciosament. Segon, si les dades en brut es poden exportar amb la corba intacta, perquè un informe que només mostra un veredicte és difícil de defensar quan un client disputa un lot.

5. Rigidesa i alineació del marc

Unmàquina de proves universalEl marc que es defà sota càrrega es mesura a si mateix, així com la mostra. En mostres rígides, l'error és petit; en pel·lícules d'alta elongació i fibres fines, la flexibilitat del capçal transversal i una mala alineació de la columna poden canviar els resultats en més quantitat que les diferències que s'intenten detectar entre lots.

L'alineació és invisible en una fitxa tècnica, per això val la pena demanar l'informe de verificació en lloc del dibuix del marc. Per al control de qualitat rutinari, el requisit és modest; per a un laboratori que emet dades acreditades,ISO 7500-1La verificació de classe de la indicació de força, juntament amb una comprovació de planitud i alineació, és la prova que realment examinarà un tercer.

Tres coses que falten a la majoria de cites

• El certificat de calibratge i el seu estàndard de referència. "Precisió ±0,5%" significa poc sense saber amb què es va verificar i en quin rang.
• L'inventari complet d'adherències. Un preu que exclou els accessoris que necessiteu no és un preu més baix.
• Condicions de llicència i actualització de programari. Una segona llicència d'estació de treball sovint és la diferència entre un operador i un sistema de qualitat funcional.

Una breu llista de comprovació de compra

• Enumereu tots els estàndards que el vostre laboratori ha de complir i, a continuació, assigneu-los a un rang de força, una velocitat i un tipus d'adherència.
• Especifiqueu dos sensors si els vostres materials abasten més d'un ordre de magnitud en força de trencament.
• Requereix control servo i confirma que els modes multi-bucle estan inclosos, no són opcionals.
• Demaneu una demostració amb el vostre propi material, no amb una mostra d'acer estàndard.
• Confirmeu que la plantilla d'informe coincideixi amb el format que esperen els vostres clients o l'organisme d'acreditació.

Preguntes freqüents