Pět parametrů, které definují skutečný rozsah tahového zkušebního stroje

Dvě nabídky na tahový zkušební stroj mohou vypadat téměř identicky – stejná kapacita, stejný rozsah otáček, stejný software – a přesto se trojnásobně lišit v tom, co skutečně dokáží měřit. Rozdíl téměř nikdy není v hlavním čísle.

Tento článek uvádí pět parametrů, které rozhodují o tom, zda stroj zapadá do vašeho materiálového portfolia, v pořadí, v jakém ovlivňují výsledek testu. Je určen pro kupující, kteří porovnávají nabídky, a pro inženýry, kteří musí interně obhajovat svůj nákup.

Začněte se zprávou, kterou potřebujete vydat

Specifikace strojů se píší proto, aby se daly porovnávat; zkušební protokoly se píší proto, aby byly akceptovány. Užitečným výchozím bodem je proto poslední stránka vaší budoucí zprávy – jaká norma, jaká hodnota, jaká tolerance.

Laboratorní testování prodloužení při přetržení plastové fólie dle normy ASTM D882, adheze pásky dle normy ASTM D3330 a pevnosti v tahu tkaniny dle normy EN ISO 13934-1 vyžaduje v praxi tři zcela odlišné stroje, i když všechny tři jsou „tahové zkoušky“. Nákup jednohostroj na zkoušení tahemPokrýt všechny tři je možné – ale pouze pokud je níže uvedených pět parametrů specifikováno společně.

1. Kapacita je rozsah, nikoli číslo

Stroj s napětím 5 kN není přesný na 5 kN. Přesnost se ověřuje v rámci definovaného zlomku kapacity, takže snímač zatížení dimenzovaný na špičkové zatížení se při silách, při kterých se filmy a pásky skutečně testují, stává postupně méně spolehlivým.

Špičková síla a pracovní síla jsou zřídka stejného řádu. Měkká balicí fólie se může přetrhnout při 30 N; tkaný sáček ve stejné laboratoři může potřebovat 2 kN. Pokud jeden senzor pokrývá oba, test s nízkou silou se nachází blízko spodní části svého rozsahu, kde je rozlišení nejhorší a na křivce je viditelná šumová spodní hranice.

Praktickým pravidlem ve většině laboratoří je udržovat rutinní testy zhruba v horní polovině rozsahu senzoru a pro tenké materiály používat druhý senzor s nižší kapacitou. Při porovnávání nabídek se ptejte, jaký je použitelný rozsah – nikoli jaký je maximální.

2. Řízení rychlosti rozhoduje o tom, zda jsou vaše data srovnatelná

Polymery, fólie a lepidla jsou viskoelastické: jejich naměřená pevnost závisí na rychlosti tahu. Změnou rychlosti příčníku se mění pevnost v odlupování, prodloužení a modul, aniž by se cokoli změnilo na materiálu.

Proto normy specifikují konstantní rychlost deformace spíše než průměrnou rychlost a pročpočítačový servomotor pro tahové zkouškyje základním kritériem pro jakoukoli laboratoř vydávající srovnatelná data. Pohon s pevnou rychlostí nebo s jednou rychlostí může vygenerovat číslo, ale nemůže vygenerovat obhajitelné číslo.

Servořízení také umožňuje vícesmyčkové režimy – konstantní napětí, konstantní deformace, tečení a relaxace – které nejsou možné u stroje, který umí pohybovat pouze jednou rychlostí. Pokud váš sortiment zahrnuje těsnění, ucpávky nebo geotextilie, je to spíše požadavek než volitelná možnost.

3. Gripy rozhodují o tom, co můžete testovat

Rám je obecný; upínací přípravky a úchyty jsou to, co dělá stroj vhodným pro látky, fólie, pásky, gumu nebo papír. Dvě laboratoře s identickými stroji a různými sadami úchytů budou u stejného materiálu hlásit různé výsledky.

K běžnému selhání dochází v čelisti, nikoli ve vzorku. Klínové úchyty koncentrují napětí a způsobují předčasné prasknutí v blízkosti čelisti na tenké vrstvě; pneumatické úchyty s řízeným tlakem jej rozkládají rovnoměrněji; pěna nebo elastomer potřebují úchyt, který se neřeže. Textilní proužkové testy potřebují čelisti dostatečně široké, aby udržely celou šířku vzorku bez prokluzování.

Pro testování odlupování je geometrie stejně důležitá jako síla: odlupování v úhlech 90° a 180° jsou různé testy a úhel určuje přípravek – nikoli stroj. Citace, která uvádí stroj bez uvedení sady úchopů, je citací pro polovinu systému.

4. Vzorkovací frekvence a co software dokáže exportovat

Špičková síla je jeden bod. Modul, mez kluzu a tvar křivky porušení závisí na hustotě vzorkování dat a na tom, zda software dokáže vypočítat odvozené hodnoty požadované normou.

Dvě praktické kontroly. Zaprvé, zda software vypočítává odvozené výsledky nativně – prodloužení při zadaném napětí, sečný modul, energii do přetržení – nebo zda se od operátora očekává následné zpracování v tabulkovém procesoru, kde sledovatelnost tiše mizí. Zadruhé, zda lze exportovat nezpracovaná data s neporušenou křivkou, protože zprávu s pouze verdiktem je obtížné obhájit, když zákazník zpochybňuje šarži.

5. Tuhost a vyrovnání rámu

Auniverzální zkušební strojRám, který se při zatížení prohýbá, měří sám sebe i vzorek. U tuhých vzorků je chyba malá; na vysoce tažných fóliích a jemných vláknech může poddajnost příčné hlavice a špatné zarovnání sloupce posunout výsledky o více, než jsou rozdíly, které se snažíte mezi šaržemi detekovat.

Zarovnání je ve specifikačním listu neviditelné, a proto se vyplatí požádat o ověřovací zprávu, nikoli o výkres rámu. Pro běžnou kontrolu kvality je požadavek skromný; pro laboratoř vydávající akreditovaná data,ISO 7500-1Ověření třídy indikace síly spolu s kontrolou rovinnosti a vyrovnání je důkaz, na který se třetí strana skutečně podívá.

Tři věci, které ve většině citátů chybí

• Kalibrační certifikát a jeho referenční standard. „Přesnost ±0,5 %“ znamená jen málo, pokud nevíme, s čím a v jakém rozsahu byla ověřována.
• Kompletní sortiment příslušenství. Cena, která nezahrnuje příslušenství, které potřebujete, není nižší cena.
• Podmínky licencování softwaru a upgradu. Licence na druhou pracovní stanici často představuje rozdíl mezi jedním operátorem a funkčním systémem kvality.

Krátký kontrolní seznam pro nákup

• Uveďte všechny normy, které musí vaše laboratoř splňovat, a poté každou z nich namapujte na rozsah síly, rychlost a typ úchopu.
• Pokud se mezní síla vašich materiálů pohybuje o více než jeden řád, uveďte dva senzory.
• Vyžaduje servořízení a potvrzuje, že vícesmyčkové režimy jsou zahrnuty, nikoli volitelné.
• Požádejte o demonstraci na vašem vlastním materiálu, nikoli na standardním ocelovém vzorku.
• Ověřte, zda šablona zprávy odpovídá formátu, který vaši zákazníci nebo akreditační orgán očekávají.

Často kladené otázky