萬能試驗機選什么樣的好

萬能試驗機選什么樣的好。如今越來越多的塑料加工企業(yè)都在購買所謂的萬能試驗機，利用它來進行拉伸、彎曲、壓縮和剪切試驗，以對材料進行性能評價、應(yīng)用開發(fā)研究以及質(zhì)量控制。發(fā)達的電子學(xué)改進了這些設(shè)備的性能，使之更加易于操作，價格也越來越低。
萬能試驗機通過不同速度級別的調(diào)節(jié)，對塑料材料樣條進行拉伸、彎曲、壓縮或牽引，這是塑料混配實驗室中普通的設(shè)備。在混配料的制備過程中，利用萬能試驗機測試材料能夠判斷材料是否適用于某些特定的加工應(yīng)用或終端應(yīng)用。萬能試驗機還可以用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量各個批次之間的一致性。
如今萬能試驗機還越來越多的出現(xiàn)在塑料模塑和擠塑實驗室中。一方面是因為它們越來越多的參與到新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)過程。另外一方面是因為它們在原材料以及成品質(zhì)量控制上的精確性。在一些社會責(zé)任感很強的領(lǐng)域，如醫(yī)用器械或汽車行業(yè)，需要塑料加工設(shè)備對他們的產(chǎn)品進行試驗，也需要UTM的發(fā)揮更大的作用。同時，內(nèi)部試驗可以提高工藝控制的質(zhì)量，減少廢料率，從而也實現(xiàn)了真正的收益。
不同的試驗
萬能試驗機包括一個或多個垂直承載的立柱，立柱上安裝一個固定的水平基座，頂部還有一個可移動的水平十字頭（十字橫梁）。現(xiàn)在的萬能試驗機，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭。萬能試驗機的大小用框架的承載水平和測量載荷/拉力的測力計來共同表征。測力計附在依靠電動馬達或液壓裝置驅(qū)動的可移動的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小，可以通過數(shù)字顯示器或PC機顯示結(jié)果。很多萬能試驗機具有可互換的測力計，因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態(tài)試驗利用標準的電子萬能試驗機來進行，通常加載速度范圍為0.001~20 in./min（1in.=2.54cm）。動態(tài)試驗或循環(huán)試驗如裂紋增長和疲勞試驗通常利用液壓伺服系統(tǒng)UTM試驗機來進行，時間較長，載荷較低。
早期的UTM試驗機具有類似的電子元器件和記錄儀。現(xiàn)在已經(jīng)被數(shù)控設(shè)備和PC軟件代替。新的自動控制設(shè)備可以運行試驗，還能顯示數(shù)據(jù)，有時甚至是邊運行邊記錄。以前的記錄儀，包括PC軟件之前的數(shù)字顯示時代，用戶得到的測試信息都是載荷/變形曲線，Y軸表示應(yīng)力，X軸表示形變。這些曲線還需要對其進行計算和解釋。的系統(tǒng)仍然能提供這些曲線，但是同時還能對數(shù)據(jù)進行計算，如屈服強度、破壞強度和模量等數(shù)據(jù)。
目前，利用萬能試驗機所測試的常見的項目是拉伸強度和拉伸模量、彎曲強度和模量。按照A STM D 638和ISO 527進行拉伸試驗時，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個夾具是靜止的，另一個固定在十字頭上，背離固定夾具移動，牽引樣條直至樣條出現(xiàn)斷裂，斷裂時十字頭會自動停止。彎曲試驗時（ASTM D790 、D6272以及ISO178），樣條被放在試驗機固定機床的兩個支座上。這個試驗中，十字頭移動的方向與拉伸試驗中移動方向相反，向一個沒有支撐的中心推動而不是牽引樣條，直至樣條彎曲甚至斷裂。因為多數(shù)熱塑性塑料材料不會在這個試驗中斷裂，所以不可能計算斷裂彎曲強度。因而，標準的試驗方法要求計算應(yīng)變?yōu)?%時的彎曲應(yīng)力。
壓縮試驗一般很少應(yīng)用UTM試驗機，盡管這在ASTM D1621和 ISO 844標準中對剛性塑料泡沫而言是一項主要的試驗。UTM試驗機還能用于任何形狀的注塑產(chǎn)品如瓶子的壓碎試驗，在一定高度將樣品摔碎或使其變形所需的應(yīng)力值即壓縮強度值。
據(jù)UTM供應(yīng)商統(tǒng)計，對于塑料材料而言，剪切試驗更不多見。剪切強度值是將樣品放在沖床型的剪切裝置里測得的。沖擊速度為0.005in./min，直至樣品的可移動部分完全將固定部分露出來。剪切強度值為應(yīng)力/剪切面積的值。這在薄膜材料和片材產(chǎn)品中很重要，因為這種類型的破壞容易出現(xiàn)在這類產(chǎn)品中，但是這并不是其他擠出和注塑產(chǎn)品設(shè)計時考慮多的因素。按照ASTM D732（沒有等同的 ISO 標準）標準進行試驗時，常用的試樣是塑料片材或0.005~0.500in.厚的注塑碟片。
電子機械式UTM試驗機
常用的電子UTM試驗機的容量為100～135000 lb。尺寸越大，成本越高。一般來說，立式設(shè)備的體積更小也更易于操作，并且還能借助于樣品自身的重力，使棘手的樣品如薄膜也能同較重的注塑部件一樣易于操控。單立柱UTM試驗機的力程較低，價格也較低，結(jié)構(gòu)容量一般為1000 lb。門式的UTM試驗機的結(jié)構(gòu)容量可達1000~135000 lb。測力計也以某一的適用于UTM試驗機結(jié)構(gòu)和樣品的力值為分類依據(jù)。例如，一個100 lb的測力計安裝在1000 lb的模框里，可以提供100 lb的試驗載荷。測力計的容量不應(yīng)超過樣品預(yù)測斷裂載荷太多，否則會影響試驗結(jié)果的精確性。
軟件的發(fā)展
軟件技術(shù)的發(fā)展，提高了UTM設(shè)備的測試速度并使設(shè)備的操作變得更加簡便。測試數(shù)據(jù)的讀取、試驗的整個過程、試樣斷裂前是否被拉伸變形、變形和外力是否成比例，這些答案能幫助材料工程師或者制品設(shè)計師評價不同材料的性能、測定安全裕度以及更好地模擬終端用戶的應(yīng)用。
新的軟件能自動操作試驗、采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、記錄輸出、存儲數(shù)據(jù)并進行修補。用戶可以輸入一定的運行載荷速度，系統(tǒng)就會自動調(diào)整十字頭的運行。新的軟件還允許用戶通過位移傳感器獲得試驗過程中真實的應(yīng)變值，位移傳感器可以精確測量十字頭的位移情況。更換傳感器時，新軟件還可以使測力計自動識別并校準。
新的PC型UTM試驗機的軟件現(xiàn)在能執(zhí)行整個操作，因此成本也會因為取消了數(shù)字顯示器和一些電子元件而有所降低。動態(tài)測試與靜態(tài)測試所用的電子UTM試驗機不同，液壓伺服UTM試驗機可以進動態(tài)測試以及疲勞試驗。這樣必須反復(fù)施加應(yīng)力，進行加載-釋放的循環(huán)。例如，疲勞裂紋增長試驗，用戶期望了解待測材料經(jīng)過多少次循環(huán)會斷裂閥門。
動態(tài)測試所需的應(yīng)力比電子萬能試驗機靜態(tài)試驗中所需的應(yīng)力要小。液壓伺服系統(tǒng)試驗機的框架容量從100 lb到數(shù)噸不等，價格通常為電子力學(xué)試驗機的2~3倍。基本用于金屬材料的疲勞試驗，但是在汽車塑料、航天塑料、生物醫(yī)藥塑料以及電子元件用塑料等方面的應(yīng)用也越來越廣泛，因為這些領(lǐng)域里需要耐疲勞性好的結(jié)構(gòu)部件。

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