ห้าพารามิเตอร์ที่กำหนดช่วงการทำงานจริงของเครื่องทดสอบแรงดึง

ใบเสนอราคาเครื่องทดสอบแรงดึงสองใบอาจดูเหมือนกันแทบทุกอย่าง — ความจุเท่ากัน ช่วงความเร็วเท่ากัน ซอฟต์แวร์เหมือนกัน — แต่ในสิ่งที่สามารถวัดได้จริงอาจแตกต่างกันถึงสามเท่า ความแตกต่างนั้นแทบจะไม่ปรากฏอยู่ในตัวเลขหลักเลย

บทความนี้อธิบายถึงห้าปัจจัยที่ใช้ตัดสินว่าเครื่องจักรนั้นเหมาะสมกับกลุ่มผลิตภัณฑ์วัสดุของคุณหรือไม่ โดยเรียงลำดับตามผลกระทบต่อผลการทดสอบ บทความนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้ซื้อที่กำลังเปรียบเทียบข้อเสนอ และสำหรับวิศวกรที่ต้องชี้แจงเหตุผลในการซื้อภายในองค์กร

เริ่มจากรายงานที่คุณต้องการออก

ข้อกำหนดของเครื่องจักรเขียนขึ้นเพื่อให้เปรียบเทียบกัน ส่วนรายงานการทดสอบเขียนขึ้นเพื่อให้ได้รับการยอมรับ ดังนั้นจุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์จึงอยู่ที่หน้าสุดท้ายของรายงานในอนาคตของคุณ นั่นคือ มาตรฐานใด ค่าใด และค่าความคลาดเคลื่อนใด

การทดสอบการยืดตัวจนขาดของฟิล์มพลาสติกตามมาตรฐาน ASTM D882, การยึดเกาะของเทปตามมาตรฐาน ASTM D3330 และแรงดึงของผ้าทอตามมาตรฐาน EN ISO 13934-1 จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรที่แตกต่างกันถึงสามเครื่องในทางปฏิบัติ แม้ว่าทั้งสามเครื่องจะเป็น "การทดสอบแรงดึง" เหมือนกันก็ตาม การซื้อเครื่องใดเครื่องหนึ่งนั้น...เครื่องทดสอบแรงดึงการครอบคลุมทั้งสามอย่างนั้นเป็นไปได้ — แต่จะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อระบุพารามิเตอร์ทั้งห้าด้านล่างพร้อมกันเท่านั้น

1. ความจุเป็นช่วง ไม่ใช่ตัวเลข

เครื่องวัดแรง 5 kN ไม่ได้มีความแม่นยำถึง 5 kN ความแม่นยำจะได้รับการตรวจสอบในช่วงค่าที่กำหนดไว้ ดังนั้นเซลล์รับแรงที่ออกแบบมาสำหรับแรงสูงสุดจึงมีความน่าเชื่อถือน้อยลงเรื่อยๆ ที่แรงซึ่งมีการทดสอบฟิล์มและเทปจริง

แรงสูงสุดและแรงใช้งานมักจะไม่ใกล้เคียงกันมากนัก ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ที่อ่อนนุ่มอาจแตกที่แรง 30 นิวตัน ในขณะที่ถุงผ้าทอของห้องปฏิบัติการเดียวกันอาจต้องการแรง 2 กิโลนิวตัน หากเซ็นเซอร์ตัวเดียวครอบคลุมทั้งสองช่วง การทดสอบแรงต่ำจะอยู่ใกล้จุดต่ำสุดของช่วงการทำงาน ซึ่งความละเอียดแย่ที่สุดและระดับสัญญาณรบกวนจะปรากฏให้เห็นในกราฟ

หลักปฏิบัติในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่คือ การทดสอบทั่วไปควรทำในช่วงครึ่งบนของช่วงการวัดของเซ็นเซอร์ และใช้เซ็นเซอร์ตัวที่สองที่มีความจุต่ำกว่าสำหรับวัสดุบางๆ เมื่อเปรียบเทียบข้อเสนอต่างๆ ให้สอบถามช่วงการใช้งานจริง ไม่ใช่ค่าสูงสุด

2. การควบคุมความเร็วจะเป็นตัวตัดสินว่าข้อมูลของคุณสามารถเปรียบเทียบกันได้หรือไม่

พอลิเมอร์ ฟิล์ม และกาวมีคุณสมบัติหนืดหยุ่น: ความแข็งแรงที่วัดได้ขึ้นอยู่กับความเร็วในการดึง หากเปลี่ยนความเร็วของหัวดึง ความแข็งแรงในการลอก การยืดตัว และโมดูลัสจะเปลี่ยนแปลงไป โดยที่คุณสมบัติของวัสดุไม่เปลี่ยนแปลง

นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมมาตรฐานจึงระบุอัตราความเครียดคงที่แทนที่จะเป็นความเร็วเฉลี่ย และทำไม...เครื่องทดสอบแรงดึงเซอร์โวแบบคอมพิวเตอร์เป็นเกณฑ์พื้นฐานสำหรับห้องปฏิบัติการใดๆ ที่เผยแพร่ข้อมูลที่เปรียบเทียบได้ ไดรฟ์ความเร็วคงที่หรือไดรฟ์ความเร็วเดียวสามารถสร้างตัวเลขได้ แต่ไม่สามารถสร้างตัวเลขที่พิสูจน์ได้

ระบบควบคุมเซอร์โวยังช่วยปลดล็อกโหมดการทำงานแบบหลายลูป เช่น แรงกดคงที่ แรงดึงคงที่ การคืบคลาน และการคลายตัว ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในเครื่องจักรที่รู้จักวิธีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเดียวเท่านั้น หากผลิตภัณฑ์ของคุณประกอบด้วยปะเก็น ซีล หรือวัสดุทางธรณีวิทยา นี่จึงเป็นสิ่งจำเป็นมากกว่าเป็นเพียงทางเลือก

3. การจับยึดจะเป็นตัวกำหนดว่าคุณสามารถทดสอบอะไรได้บ้าง

โครงสร้างพื้นฐานนั้นเป็นแบบทั่วไป ส่วนประกอบและอุปกรณ์จับยึดต่างหากที่ทำให้เครื่องจักรนั้นเหมาะสมกับการใช้งานกับผ้า ฟิล์ม เทป ยาง หรือกระดาษ ห้องปฏิบัติการสองแห่งที่มีเครื่องจักรเหมือนกันทุกประการแต่มีชุดอุปกรณ์จับยึดที่แตกต่างกัน จะรายงานผลลัพธ์ที่แตกต่างกันสำหรับวัสดุชนิดเดียวกัน

ความเสียหายที่พบบ่อยมักอยู่ที่ส่วนจับยึด ไม่ใช่ที่ชิ้นงาน ส่วนจับยึดแบบลิ่มจะทำให้เกิดความเค้นกระจุกตัวและทำให้เกิดการฉีกขาดก่อนกำหนดใกล้กับส่วนจับยึดในชิ้นงานฟิล์มบาง ส่วนจับยึดแบบใช้ลมที่มีแรงดันควบคุมจะกระจายแรงเค้นได้สม่ำเสมอกว่า สำหรับชิ้นงานโฟมหรืออีลาสโตเมอร์นั้น จำเป็นต้องใช้ส่วนจับยึดที่ไม่ทำให้เกิดการตัด การทดสอบชิ้นงานแถบสิ่งทอจำเป็นต้องใช้ส่วนจับยึดที่กว้างพอที่จะยึดชิ้นงานได้เต็มความกว้างโดยไม่ลื่นไถล

สำหรับการทดสอบการลอกนั้น รูปทรงเรขาคณิตมีความสำคัญพอๆ กับแรงที่ใช้: การลอกที่มุม 90° และ 180° เป็นการทดสอบที่แตกต่างกัน และอุปกรณ์จับยึดต่างหากที่เป็นตัวกำหนดมุม ไม่ใช่เครื่องจักร ใบเสนอราคาที่ระบุเฉพาะเครื่องจักรโดยไม่ระบุชุดจับยึดนั้น ถือเป็นใบเสนอราคาสำหรับระบบที่ไม่สมบูรณ์

4. อัตราการสุ่มตัวอย่างและสิ่งที่ซอฟต์แวร์สามารถส่งออกได้

แรงสูงสุดเป็นเพียงจุดเดียว ค่าโมดูลัส พฤติกรรมการคราก และรูปร่างของเส้นโค้งการแตกหัก ล้วนขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการเก็บข้อมูล และขึ้นอยู่กับว่าซอฟต์แวร์สามารถคำนวณค่าที่ได้มาตามมาตรฐานที่กำหนดได้หรือไม่

มีการตรวจสอบเชิงปฏิบัติสองประการ ประการแรก ซอฟต์แวร์คำนวณผลลัพธ์ที่ได้มาโดยตรงหรือไม่ เช่น การยืดตัวที่ความเค้นที่กำหนด โมดูลัสเซแคนต์ พลังงานที่ทำให้แตกหัก หรือว่าผู้ปฏิบัติงานต้องประมวลผลเพิ่มเติมในสเปรดชีต ซึ่งทำให้การตรวจสอบย้อนกลับหายไปอย่างเงียบๆ ประการที่สอง สามารถส่งออกข้อมูลดิบโดยที่กราฟยังคงสภาพเดิมได้หรือไม่ เพราะรายงานที่แสดงเฉพาะผลลัพธ์นั้นยากที่จะใช้เป็นหลักฐานเมื่อลูกค้าโต้แย้งเกี่ยวกับสินค้าในล็อตนั้น

5. ความแข็งแรงและการจัดแนวของเฟรม

เอเครื่องทดสอบอเนกประสงค์กรอบที่โก่งตัวภายใต้แรงกดนั้นกำลังวัดทั้งตัวมันเองและชิ้นงานทดสอบ สำหรับชิ้นงานที่แข็ง การคลาดเคลื่อนจะมีน้อย แต่สำหรับฟิล์มที่ยืดตัวได้สูงและเส้นใยละเอียด ความยืดหยุ่นของหัวกดและแนวเสาที่ไม่ตรงอาจทำให้ผลลัพธ์คลาดเคลื่อนไปมากกว่าความแตกต่างที่คุณพยายามตรวจจับระหว่างชุดการผลิต

การจัดแนวจะไม่ปรากฏในเอกสารข้อมูลจำเพาะ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงควรขอรายงานการตรวจสอบมากกว่าแบบร่างโครงสร้าง สำหรับการควบคุมคุณภาพตามปกติ ความต้องการนั้นไม่มากนัก แต่สำหรับห้องปฏิบัติการที่ออกข้อมูลที่ได้รับการรับรองนั้น...ISO 7500-1การตรวจสอบความเหมาะสมของแรงกระทำ รวมถึงการตรวจสอบความเรียบและการจัดแนว เป็นหลักฐานที่บุคคลที่สามจะนำมาพิจารณาจริง ๆ

สามสิ่งที่มักขาดหายไปจากคำคมส่วนใหญ่

• ใบรับรองการสอบเทียบและมาตรฐานอ้างอิง คำว่า “ความแม่นยำ ±0.5%” นั้นไม่มีความหมายอะไรหากไม่ทราบว่าตรวจสอบกับอะไรและในช่วงใด
• รายการอุปกรณ์จับยึดครบชุด ราคาที่ระบุไม่รวมอุปกรณ์จับยึดที่คุณต้องการนั้น ไม่ใช่ราคาที่ต่ำกว่า
• เงื่อนไขการอนุญาตใช้งานซอฟต์แวร์และการอัปเกรด ใบอนุญาตใช้งานเวิร์กสเตชันเครื่องที่สองมักเป็นตัวชี้วัดสำคัญระหว่างผู้ใช้งานหนึ่งคนกับระบบคุณภาพที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์

รายการตรวจสอบการซื้อแบบย่อ

• ระบุมาตรฐานทั้งหมดที่ห้องปฏิบัติการของคุณต้องรายงานตาม จากนั้นจับคู่มาตรฐานแต่ละข้อกับช่วงแรง ความเร็ว และประเภทการจับยึด
• หากวัสดุของคุณมีแรงดึงขาดแตกต่างกันมากกว่าประมาณหนึ่งลำดับขนาด ให้ระบุเซ็นเซอร์สองตัว
• ต้องใช้ระบบควบคุมเซอร์โว และยืนยันว่าโหมดมัลติลูปนั้นรวมอยู่ด้วย ไม่ใช่ตัวเลือกเสริม
• ขอให้สาธิตโดยใช้ตัวอย่างวัสดุของคุณเอง ไม่ใช่ตัวอย่างเหล็กมาตรฐาน
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแม่แบบรายงานตรงกับรูปแบบที่ลูกค้าหรือหน่วยงานรับรองคาดหวัง

คำถามที่พบบ่อย