П'ять параметрів, що визначають реальний діапазон роботи машини для випробування на розтяг

Дві цінові пропозиції на машину для випробування на розтяг можуть виглядати майже однаково — однакова потужність, однаковий діапазон швидкостей, однакове програмне забезпечення — і все одно відрізнятися втричі за тим, що вони можуть фактично виміряти. Різниця майже ніколи не полягає в заголовних цифрах.

У цій статті викладено п'ять параметрів, які визначають, чи підходить машина до вашого портфоліо матеріалів, у порядку їхнього впливу на результат випробувань. Вона написана для покупців, які порівнюють пропозиції, та для інженерів, яким доводиться внутрішньо обґрунтовувати свою покупку.

Почніть зі звіту, який вам потрібно видати

Специфікації машин пишуться для порівняння; звіти про випробування пишуться для прийняття. Тому корисною відправною точкою є остання сторінка вашого майбутнього звіту — який стандарт, яке значення, який допуск.

Для лабораторних випробувань на видовження при розриві пластикової плівки згідно зі стандартом ASTM D882, на відшаровування стрічки згідно зі стандартом ASTM D3330 та на розтяг тканого матеріалу згідно зі стандартом EN ISO 13934-1 на практиці потрібні три досить різні машини, хоча всі три є «випробуваннями на розтяг». Купівля однієїмашина для випробування на розтягохопити всі три можливо, але лише якщо п'ять параметрів нижче вказані разом.

1. Місткість – це діапазон, а не число

Машина з точністю 5 кН не забезпечує точності до 5 кН. Точність перевіряється протягом визначеної частки вантажопідйомності, тому датчик навантаження, розрахований на пікове навантаження, стає дедалі менш надійним при силах, при яких фактично випробовуються плівки та стрічки.

Пікова сила та робоча сила рідко бувають одного порядку величини. М'яка пакувальна плівка може розірватися при 30 Н; для тканого мішка тієї ж лабораторії може знадобитися 2 кН. Якщо один датчик охоплює обидва, випробування з низькою силою знаходиться поблизу нижньої межі свого діапазону, де роздільна здатність найгірша, а на кривій видно рівень шуму.

Практичне правило в більшості лабораторій полягає в тому, щоб проводити рутинні випробування приблизно в межах верхньої половини діапазону датчика, а для тонких матеріалів використовувати другий датчик з меншою ємністю. Порівнюючи пропозиції, запитуйте, який діапазон використовується, а не який максимальний.

2. Контроль швидкості визначає, чи можна порівнювати ваші дані

Полімери, плівки та клеї є в'язкопружними: їхня виміряна міцність залежить від того, як швидко ви тягнете. Зміна швидкості траверси та міцності на відшарування, видовження та модуль пружності змінюються, при цьому матеріал не змінюється.

Ось чому стандарти вказують постійну швидкість деформації, а не середню швидкість, і чомукомп'ютеризована серво-машина для випробування на розтягє базовим показником для будь-якої лабораторії, яка видає порівнянні дані. Привід з фіксованою швидкістю або з однією швидкістю може видати число; він не може видати число, яке можна виправдати.

Сервокерування також розблоковує багатоконтурні режими — постійне напруження, постійна деформація, повзучість та релаксація — які неможливі на машині, яка може рухатися лише з однією швидкістю. Якщо ваш асортимент продукції включає прокладки, ущільнення або геотекстиль, це скоріше вимога, ніж опція.

3. Захвати визначають, що ви можете протестувати

Рама є типовою; кріплення та ручки роблять машину придатною для роботи з тканиною, плівкою, стрічкою, гумою або папером. Дві лабораторії з однаковими машинами та різними наборами ручків повідомлятимуть про різні результати на одному й тому ж матеріалі.

Найчастіше руйнування відбувається в кулачку, а не у зразку. Клинові захвати концентрують напругу та спричиняють передчасний розрив поблизу кулачка на тонкій плівці; пневматичні захвати з контрольованим тиском розподіляють його рівномірніше; пінопласт або еластомер потребують захвату, який не ріжеться. Для випробувань на текстильні смужки потрібні захвати, достатньо широкі, щоб утримувати зразок по всій ширині без прослизання.

Для випробувань на відшарування геометрія має таке ж значення, як і сила: відшарування на 90° та 180° – це різні випробування, і кут встановлює саме пристосування, а не машина. Кошторис, у якому вказано машину без переліку набору захватів, – це котирування половини системи.

4. Частота дискретизації та що може експортувати програмне забезпечення

Пікова сила – це одна точка. Модуль, поведінка текучості та форма кривої руйнування залежать від того, наскільки щільно були вибірки даних, а також від того, чи може програмне забезпечення обчислити отримані значення, які вимагає стандарт.

Дві практичні перевірки. По-перше, чи програмне забезпечення розраховує отримані результати безпосередньо — видовження при заданому напруженні, модуль січної пружності, енергію до розриву — чи очікується, що оператор здійснить постобробку в електронній таблиці, де простежуваність непомітно зникає. По-друге, чи можна експортувати необроблені дані з незмінною кривою, оскільки звіт, що містить лише вердикт, важко захистити, коли клієнт оскаржує партію.

5. Жорсткість та вирівнювання рами

Ауніверсальна випробувальна машинаРама, яка прогинається під навантаженням, вимірює себе, а також зразок. На жорстких зразках похибка невелика; на плівці з високим розтяжом і тонких волокнах податливість траверси та погане вирівнювання колонки можуть змістити результати більше, ніж різниця, яку ви намагаєтеся виявити між партіями.

Вирівнювання невидиме в специфікації, тому варто запитувати звіт про перевірку, а не креслення рами. Для звичайного контролю якості вимога є скромною; для лабораторії, яка видає акредитовані дані,ISO 7500-1Перевірка класу показань сили разом із перевіркою площинності та вирівнювання – це доказ, який фактично розглядатиме третя сторона.

Три речі, яких бракує в більшості цитат

• Сертифікат калібрування та його еталонний стандарт. «Точність ±0,5%» мало що означає, якщо не знати, з чим і в якому діапазоні вона була перевірена.
• Повний асортимент обладнання для зчеплення. Ціна, яка не включає необхідні вам прилади, не є нижчою ціною.
• Умови ліцензування програмного забезпечення та оновлення. Ліцензія на другу робочу станцію часто є вирішальним фактором між одним оператором та функціонуючою системою якості.

Короткий контрольний список покупок

• Перелічіть усі стандарти, яким має відповідати ваша лабораторія, а потім зіставте кожен із діапазоном сили, швидкістю та типом стискання.
• Вкажіть два датчики, якщо розривна сила ваших матеріалів має різницю більш ніж на один порядок.
• Вимагати керування сервоприводом та підтвердити включення багатоконтурних режимів, а не як опцію.
• Попросіть про демонстрацію на вашому власному матеріалі, а не на стандартному сталевому зразку.
• Переконайтеся, що шаблон звіту відповідає формату, якого очікують ваші клієнти або орган з акредитації.

Часті запитання