Năm thông số xác định phạm vi hoạt động thực tế của máy thử độ bền kéo

Hai báo giá cho một máy thử độ bền kéo có thể trông gần như giống hệt nhau — cùng công suất, cùng dải tốc độ, cùng phần mềm — nhưng vẫn khác nhau gấp ba lần về những gì chúng thực sự có thể đo được. Sự khác biệt hầu như không bao giờ nằm ​​ở con số được nêu ra.

Bài viết này trình bày năm thông số quyết định xem một máy móc có phù hợp với danh mục vật tư của bạn hay không, theo thứ tự ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Bài viết dành cho người mua đang so sánh các lời chào hàng, và cho các kỹ sư phải bảo vệ quyết định mua hàng trong nội bộ công ty.

Hãy bắt đầu từ báo cáo mà bạn cần phát hành.

Thông số kỹ thuật máy móc được viết ra để so sánh; báo cáo thử nghiệm được viết ra để được chấp nhận. Do đó, điểm khởi đầu hữu ích là trang cuối cùng của báo cáo tương lai của bạn — tiêu chuẩn nào, giá trị nào, dung sai nào.

Một phòng thí nghiệm kiểm tra độ giãn dài khi đứt của màng nhựa theo tiêu chuẩn ASTM D882, độ bám dính khi bóc tách của băng keo theo tiêu chuẩn ASTM D3330 và độ bền kéo của dải vải dệt theo tiêu chuẩn EN ISO 13934-1 thực tế cần ba loại máy khác nhau, mặc dù cả ba đều là "thử nghiệm độ bền kéo". Mua một chiếcmáy thử độ bền kéoViệc bao quát cả ba khía cạnh là có thể — nhưng chỉ khi năm tham số dưới đây được xác định cùng nhau.

1. Dung lượng là một phạm vi, không phải là một con số cụ thể.

Máy có cảm biến lực 5 kN không chính xác đến 5 kN. Độ chính xác được kiểm chứng trên một phần xác định của công suất, vì vậy cảm biến lực được thiết kế cho tải trọng đỉnh sẽ ngày càng kém tin cậy hơn ở các lực mà màng và băng dính thực sự được thử nghiệm.

Lực cực đại và lực làm việc hiếm khi có cùng bậc độ lớn. Một màng bao bì mềm có thể bị đứt ở 30 N; trong khi đó, túi dệt của cùng phòng thí nghiệm đó có thể cần đến 2 kN. Nếu một cảm biến bao quát cả hai, phép thử lực thấp sẽ nằm gần cuối phạm vi đo, nơi độ phân giải kém nhất và nhiễu nền có thể nhìn thấy rõ trên đường cong.

Quy tắc thực tiễn trong hầu hết các phòng thí nghiệm là giữ các thử nghiệm thường quy trong phạm vi khoảng nửa trên của dải đo cảm biến, và sử dụng thêm một cảm biến thứ hai có khả năng đo thấp hơn cho các vật liệu mỏng. Khi so sánh các sản phẩm, hãy hỏi về phạm vi đo khả dụng – chứ không phải phạm vi tối đa.

2. Kiểm soát tốc độ quyết định liệu dữ liệu của bạn có thể so sánh được hay không.

Polyme, màng và chất kết dính có tính chất đàn hồi nhớt: độ bền đo được của chúng phụ thuộc vào tốc độ kéo. Thay đổi tốc độ đầu kéo sẽ làm thay đổi độ bền bóc tách, độ giãn dài và mô đun đàn hồi, mà không có bất kỳ thay đổi nào về vật liệu.

Đây là lý do tại sao các tiêu chuẩn quy định tốc độ biến dạng không đổi thay vì tốc độ trung bình, và tại sao...máy thử độ bền kéo servo điều khiển bằng máy tínhĐây là tiêu chuẩn cơ bản cho bất kỳ phòng thí nghiệm nào đưa ra dữ liệu tương đương. Một hệ thống truyền động tốc độ cố định hoặc tốc độ đơn có thể tạo ra một con số; nhưng nó không thể tạo ra một con số có thể bảo vệ được.

Hệ thống điều khiển servo cũng mở khóa các chế độ đa vòng lặp — ứng suất không đổi, biến dạng không đổi, rão và giãn nở — điều không thể thực hiện được trên một máy chỉ biết di chuyển ở một tốc độ duy nhất. Nếu dòng sản phẩm của bạn bao gồm gioăng, vòng đệm hoặc vải địa kỹ thuật, thì đây là một yêu cầu bắt buộc chứ không phải là một tùy chọn.

3. Độ bám quyết định những gì bạn có thể thử nghiệm

Khung máy là loại thông dụng; chính các phụ kiện và bộ kẹp mới là yếu tố quyết định máy có phù hợp với vải, màng, băng keo, cao su hoặc giấy hay không. Hai phòng thí nghiệm với máy móc giống hệt nhau nhưng bộ kẹp khác nhau sẽ cho ra kết quả khác nhau trên cùng một loại vật liệu.

Lỗi thường gặp nằm ở phần kẹp giữ mẫu, chứ không phải ở bản thân mẫu. Kẹp kiểu nêm tập trung ứng suất và gây ra hiện tượng đứt gãy sớm gần phần kẹp giữ mẫu đối với màng mỏng; kẹp khí nén với áp suất được kiểm soát sẽ phân bố ứng suất đồng đều hơn; đối với vật liệu xốp hoặc đàn hồi cần loại kẹp không gây cắt. Thử nghiệm trên dải vải cần loại kẹp có chiều rộng đủ để giữ toàn bộ chiều rộng mẫu mà không bị trượt.

Đối với thử nghiệm độ bóc tách, hình dạng hình học quan trọng không kém gì lực tác động: thử nghiệm độ bóc tách 90° và 180° là hai thử nghiệm khác nhau, và bộ gá kẹp – chứ không phải máy móc – sẽ quyết định góc độ. Một báo giá chỉ liệt kê máy móc mà không liệt kê bộ kẹp là một báo giá cho một nửa hệ thống.

4. Tốc độ lấy mẫu và những gì phần mềm có thể xuất

Lực cực đại là một điểm duy nhất. Mô đun đàn hồi, đặc tính chảy dẻo và hình dạng của đường cong phá hủy đều phụ thuộc vào mật độ lấy mẫu dữ liệu và liệu phần mềm có thể tính toán các giá trị dẫn xuất mà tiêu chuẩn yêu cầu hay không.

Hai bước kiểm tra thực tế. Thứ nhất, liệu phần mềm có tính toán các kết quả dẫn xuất một cách trực tiếp hay không — độ giãn dài ở ứng suất xác định, mô đun cát tuyến, năng lượng phá vỡ — hay liệu người vận hành phải xử lý hậu kỳ trong bảng tính, điều này khiến khả năng truy xuất nguồn gốc bị mất đi một cách âm thầm. Thứ hai, liệu dữ liệu thô có thể được xuất ra với đường cong được giữ nguyên hay không, bởi vì một báo cáo chỉ hiển thị kết luận sẽ khó bảo vệ khi khách hàng tranh chấp về một lô hàng.

5. Độ cứng và sự thẳng hàng của khung

MỘTmáy thử nghiệm đa năngKhung bị biến dạng dưới tải trọng đang tự đo chính nó cũng như đo mẫu vật. Trên các mẫu cứng, sai số nhỏ; trên màng có độ giãn dài cao và sợi mảnh, độ đàn hồi của đầu kẹp và sự căn chỉnh cột kém có thể làm sai lệch kết quả nhiều hơn so với sự khác biệt mà bạn đang cố gắng phát hiện giữa các lô hàng.

Sự căn chỉnh không thể hiện rõ trong bảng thông số kỹ thuật, đó là lý do tại sao nên yêu cầu báo cáo kiểm định thay vì bản vẽ khung. Đối với kiểm soát chất lượng định kỳ, yêu cầu này khá khiêm tốn; đối với phòng thí nghiệm phát hành dữ liệu được chứng nhận,ISO 7500-1Việc kiểm định chất lượng về chỉ báo lực, cùng với việc kiểm tra độ phẳng và độ thẳng hàng, là bằng chứng mà bên thứ ba thực sự sẽ xem xét.

Ba điều còn thiếu trong hầu hết các câu trích dẫn

• Giấy chứng nhận hiệu chuẩn và tiêu chuẩn tham chiếu của nó. "Độ chính xác ±0,5%" không có nhiều ý nghĩa nếu không biết nó được kiểm định so với cái gì và trong phạm vi nào.
• Toàn bộ danh mục dụng cụ kẹp. Giá không bao gồm các phụ kiện cần thiết không có nghĩa là giá thấp hơn.
• Các điều khoản cấp phép và nâng cấp phần mềm. Giấy phép sử dụng máy trạm thứ hai thường là yếu tố quyết định giữa một người vận hành và một hệ thống quản lý chất lượng hoạt động hiệu quả.

Danh sách kiểm tra mua hàng ngắn gọn

• Liệt kê tất cả các tiêu chuẩn mà phòng thí nghiệm của bạn phải tuân thủ để báo cáo, sau đó liên kết mỗi tiêu chuẩn với một phạm vi lực, một tốc độ và một loại cầm nắm.
• Hãy chỉ định hai cảm biến nếu vật liệu của bạn có độ chênh lệch lực phá vỡ lớn hơn khoảng một bậc độ lớn.
• Yêu cầu điều khiển servo và xác nhận các chế độ đa vòng lặp được bao gồm, không phải là tùy chọn.
• Hãy yêu cầu được trình diễn trên vật liệu của riêng bạn, chứ không phải trên mẫu thép tiêu chuẩn.
• Hãy đảm bảo mẫu báo cáo phù hợp với định dạng mà khách hàng hoặc cơ quan kiểm định của bạn mong muốn.

Câu hỏi thường gặp