Lima Parameter yang Mendefinisikan Rentang Sebenarnya dari Mesin Uji Tarik

Dua penawaran harga untuk mesin uji tarik bisa terlihat hampir identik — kapasitas yang sama, rentang kecepatan yang sama, perangkat lunak yang sama — namun tetap berbeda hingga tiga kali lipat dalam hal yang sebenarnya dapat diukur. Perbedaan tersebut hampir tidak pernah terletak pada angka yang tertera di judul.

Artikel ini menjabarkan lima parameter yang menentukan apakah sebuah mesin sesuai dengan portofolio material Anda, sesuai urutan pengaruhnya terhadap hasil pengujian. Artikel ini ditulis untuk pembeli yang membandingkan penawaran, dan untuk para insinyur yang harus mempertahankan pembelian tersebut secara internal.

Mulailah dari laporan yang perlu Anda terbitkan.

Spesifikasi mesin ditulis untuk dibandingkan; laporan pengujian ditulis untuk diterima. Oleh karena itu, titik awal yang berguna adalah halaman terakhir laporan Anda di masa mendatang — standar mana, nilai mana, toleransi mana.

Laboratorium yang menguji perpanjangan putus pada film plastik sesuai ASTM D882, daya rekat kupas pada pita perekat sesuai ASTM D3330, dan kekuatan tarik strip pada kain tenun sesuai EN ISO 13934-1 membutuhkan tiga mesin yang sangat berbeda dalam praktiknya, meskipun ketiganya merupakan "uji tarik". Membeli satu mesin saja sudah cukup.mesin uji tarikMencakup ketiganya dimungkinkan — tetapi hanya jika kelima parameter di bawah ini ditentukan secara bersamaan.

1. Kapasitas adalah rentang, bukan angka.

Mesin 5 kN tidak akurat hingga 5 kN. Akurasi diverifikasi pada sebagian kecil kapasitas yang ditentukan, sehingga sel beban yang dirancang untuk beban puncak menjadi semakin kurang andal pada gaya di mana film dan pita sebenarnya diuji.

Gaya puncak dan gaya kerja jarang memiliki orde besaran yang sama. Film kemasan lunak mungkin putus pada 30 N; kantong anyaman dari laboratorium yang sama mungkin membutuhkan 2 kN. Jika satu sensor mencakup keduanya, pengujian gaya rendah berada di dekat bagian bawah rentangnya, di mana resolusi paling buruk dan tingkat kebisingan terlihat pada kurva.

Aturan praktis di sebagian besar laboratorium adalah menjaga pengujian rutin dalam kisaran setengah bagian atas rentang sensor, dan menyimpan sensor kedua dengan kapasitas lebih rendah untuk material tipis. Saat membandingkan penawaran, tanyakan berapa rentang yang dapat digunakan — bukan berapa nilai maksimumnya.

2. Kontrol kecepatan menentukan apakah data Anda dapat dibandingkan.

Polimer, film, dan perekat bersifat viskoelastis: kekuatan terukurnya bergantung pada seberapa cepat Anda menariknya. Ubah kecepatan kepala penekan dan kekuatan kupas, elongasi, dan modulus semuanya berubah, tanpa ada perubahan pada material tersebut.

Inilah mengapa standar menetapkan laju regangan konstan dan bukan kecepatan rata-rata, dan mengapamesin uji tarik servo terkomputerisasiadalah patokan bagi laboratorium mana pun yang mengeluarkan data yang dapat dibandingkan. Penggerak kecepatan tetap atau kecepatan tunggal dapat menghasilkan angka; namun, angka tersebut tidak dapat dipertanggungjawabkan.

Kontrol servo juga membuka mode multi-loop — tegangan konstan, regangan konstan, creep, dan relaksasi — yang tidak mungkin dilakukan pada mesin yang hanya mampu bergerak dengan satu kecepatan. Jika rangkaian produk Anda mencakup gasket, seal, atau geotekstil, ini adalah persyaratan, bukan pilihan.

3. Genggaman menentukan apa yang dapat Anda uji.

Kerangka mesin bersifat umum; perlengkapan dan penjepitlah yang membuat mesin tersebut cocok untuk kain, film, pita, karet, atau kertas. Dua laboratorium dengan mesin yang identik dan set penjepit yang berbeda akan melaporkan hasil yang berbeda pada bahan yang sama.

Kegagalan yang umum terjadi adalah pada penjepit, bukan pada spesimen. Penjepit berbentuk baji memusatkan tegangan dan menyebabkan pecah dini di dekat penjepit pada film tipis; penjepit pneumatik dengan tekanan terkontrol mendistribusikannya lebih merata; busa atau elastomer membutuhkan penjepit yang tidak memotong. Uji strip tekstil membutuhkan penjepit yang cukup lebar untuk menahan seluruh lebar spesimen tanpa tergelincir.

Untuk pengujian pengelupasan, geometri sama pentingnya dengan gaya: pengelupasan 90° dan 180° adalah pengujian yang berbeda, dan perlengkapan—bukan mesin—yang menentukan sudutnya. Penawaran yang mencantumkan mesin tanpa mencantumkan set penjepit adalah penawaran untuk setengah sistem.

4. Tingkat pengambilan sampel dan apa yang dapat diekspor oleh perangkat lunak.

Gaya puncak adalah satu titik tunggal. Modulus, perilaku luluh, dan bentuk kurva kegagalan semuanya bergantung pada seberapa padat data diambil sampelnya, dan pada apakah perangkat lunak dapat menghitung nilai-nilai turunan yang diminta oleh standar.

Dua pengecekan praktis. Pertama, apakah perangkat lunak menghitung hasil turunan secara langsung — perpanjangan pada tegangan tertentu, modulus sekan, energi untuk putus — atau apakah operator diharapkan untuk melakukan pemrosesan lanjutan di spreadsheet, yang mana di situlah ketertelusuran hilang begitu saja. Kedua, apakah data mentah dapat diekspor dengan kurva yang utuh, karena laporan yang hanya menunjukkan putusan sulit untuk dipertahankan ketika pelanggan mempermasalahkan suatu batch.

5. Kekakuan dan keselarasan rangka

Amesin uji universalRangka yang melentur di bawah beban mengukur dirinya sendiri serta spesimen. Pada sampel yang kaku, kesalahannya kecil; pada film dengan elongasi tinggi dan serat halus, kepatuhan kepala silang dan penyelarasan kolom yang buruk dapat menggeser hasil lebih dari perbedaan yang ingin Anda deteksi antar batch.

Penyelarasan tidak terlihat dalam lembar spesifikasi, itulah sebabnya ada baiknya meminta laporan verifikasi daripada gambar rangka. Untuk kontrol kualitas rutin, persyaratannya sederhana; untuk laboratorium yang menerbitkan data terakreditasi,ISO 7500-1Verifikasi kelas indikasi gaya, bersama dengan pemeriksaan kerataan dan keselarasan, adalah bukti yang akan benar-benar dilihat oleh pihak ketiga.

Tiga hal yang hilang dari sebagian besar kutipan

• Sertifikat kalibrasi dan standar referensinya. "Akurasi ±0,5%" tidak banyak artinya tanpa mengetahui terhadap apa akurasi tersebut diverifikasi dan dalam rentang berapa.
• Inventaris perlengkapan pegangan lengkap. Harga yang tidak termasuk perlengkapan yang Anda butuhkan bukanlah harga yang lebih rendah.
• Persyaratan lisensi dan peningkatan perangkat lunak. Lisensi workstation kedua seringkali menjadi perbedaan antara satu operator dan sistem mutu yang berfungsi.

Daftar periksa pembelian singkat

• Cantumkan setiap standar yang harus dilaporkan oleh laboratorium Anda, lalu petakan masing-masing standar tersebut ke rentang gaya, kecepatan, dan jenis pegangan.
• Tentukan dua sensor jika material Anda memiliki rentang kekuatan putus lebih dari sekitar satu orde besaran.
• Membutuhkan kontrol servo dan konfirmasi bahwa mode multi-loop disertakan, bukan opsional.
• Mintalah demonstrasi pada material Anda sendiri, bukan pada spesimen baja standar.
• Pastikan templat laporan sesuai dengan format yang diharapkan oleh pelanggan atau badan akreditasi Anda.

Pertanyaan yang sering diajukan