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如何選購塑料測試設備-鼎寶檢測設備

   許多OEM廠家，特別是那些醫(yī)療裝置或汽車領域的，需要塑料加工商在生產(chǎn)運轉(zhuǎn)結(jié)束時自行進行測試。內(nèi)部測試的另一個原因是改善工藝控制，這能降低廢品率和實現(xiàn)真正的回報。

   通用測試機器在受控的速度下對塑料樣板進行伸展、彎曲、壓縮或拖拉，直至它們斷裂。它們是在塑料配混廠家實驗室中zui為普通的儀器。這些廠家在混料開發(fā)過程中利用通用測試機器，以確定材料對于某一工藝和終端用途的適用性。通用測試機器也有手持式的用于生產(chǎn)質(zhì)量控制，以確保批次之間連貫性。

    通用測試機器今天也越來越經(jīng)常地出現(xiàn)在塑料注塑和擠出業(yè)者的實驗室中。一個原因是它們被越來越多地應用于前沿產(chǎn)品與工藝開發(fā)。另一個原因是它們對進料和成品的質(zhì)量控制進行更為嚴格的監(jiān)測。

     通用測試機器由一根或兩根垂直的承載柱所組成，它安裝在一個固定水平基板上，頂部是一個活動的水平橫梁。在當今的通用測試機器中，支柱通常是由滾絲驅(qū)動，來確定活動橫梁的位置。

    通用測試機器的規(guī)格由框架的zui大負載和承載單元的zui大負載結(jié)合起來進行表示。負載單元安裝在電機驅(qū)動或油壓驅(qū)動的移動橫梁上。與夾具相連的承載單元測量力，可以從數(shù)字顯示或電腦上讀數(shù)。許多通用測試機器具有可互換的負載單元，從而感應器能與待測試材料匹配上。

    為了使塑料的應變，通用測試機器在樣板上施加了力。拉伸、彎曲、壓縮或剪切方面的特殊測試按照樣板中誘發(fā)應變的方向和施力的速度而被分類。由標準的機電式通用測試機器來完成靜電測試。它們通常要在0.001in./min至20in./min的速度范圍中加載。破裂成長和疲勞等動態(tài)或循環(huán)測試一般是于長的時段內(nèi)，在載荷較低的伺服油壓通用測試機器之上完成的。

    早期的通用測試機器有電子元件和圖表記錄器。它們現(xiàn)在已經(jīng)被數(shù)字控制器和PC軟件所代替。新型控制器自動地運行測試，并顯示出數(shù)據(jù)，有時甚至測試也正在繼續(xù)。在圖表記錄器的過去歲月中，甚至是在電腦之前的初期數(shù)字時代里，用戶由測試所獲得的所有東西是Y軸代表力、X軸代表形變的載荷/形變曲線。這些曲線需要計算和注釋。系統(tǒng)仍然提供這些曲線，但它們也對屈服與衰竭強度和模量等所需數(shù)據(jù)進行計算。

    由通用測試機器完成、針對塑料的測試至今zui普通的是拉伸強度與模量、彎曲強度與模量。對于ASTMD638和ISO527規(guī)定的拉伸測試，試樣的兩端被夾住。一個夾具固定，另一個在橫梁中，從固定夾具處移開，拉住試樣，直至其斷裂，隨后橫梁會自動停下來。

    把試樣放在測試機固定底座上的兩個支撐上，進行彎曲測試(ASTMD790、D6272和ISO178)。為了這個測試，橫梁的運動方向與拉伸測試的相反，推著而不是拖著試樣的非有支撐的*，直至其彎曲并有可能斷裂。因為很多熱塑性塑料在這個測試中不會斷裂，所以有可能算不出zui終的彎曲強度。相反，標準測試方法需要計算應變達5%f時的彎曲應力。

    盡管按照ASTMD1621和ISO844，通用測試機器在測試硬質(zhì)塑料泡沫時起著重要的作用，但它們不怎么常用于壓縮測試。通用測試機器也可被用于瓶具等任何類型成型產(chǎn)品的碾壓測試。

    據(jù)通用測試機器供應商介紹，塑料很少要做剪切測試。把試樣放在象沖床的剪切裝置中，就可獲得剪切強度。在0.005in./min的速度下，沖壓裝置被下推，直至試樣的移動部分清除了固定部分。剪切強度對于膜和片材產(chǎn)品是重要的，它們會發(fā)生這種類型負荷引起的斷裂，但是在設計其它擠出和成型產(chǎn)品時它又很少是考慮因素。根據(jù)ASTMD732，在這個測試中要用到0.005-0.500in.厚的塑料片或注塑碟。

     試樣如果保持在機器底部是重要的，因為不同類型的測試需要不同的夾具。有著幾百種具有不同機械式樣的夾具。它們的價錢有幾百美元的，也有油壓操作的夾具貴至4000-5000美元。

    對于塑料的拉伸測試，zui常見的夾具是楔入式的自緊類型。當負荷提高時，它就自緊。對于彎曲測試，zui常見的是三點彎曲裝置。碟形壓板被用于壓縮測試。對于剪切測試，一般由使用者自制夾具，或者由通用測試機器供應商來定制。

機電式通用測試機器

    常用機電式裝置的負載能力從100到135,000磅。規(guī)格越大，成本就越高。無論是單支柱還是雙支柱，測試塑料zui常用的機器是立式臺頂裝置。相同原理適用于臥式機器，它們主要被轉(zhuǎn)用至利用機械手連續(xù)處理試樣的自動化工藝中。立式機器占地較少，也較易于操作。

    單支柱通用測試機器有著較低的受力程度和較低的成本。它們負載能力為1000磅。雙支柱通用測試機器的機架負載能力可達1000至135000磅。負載單元也為一定zui大的力而被分級，這個力應當適合于通用測試機器機架和試樣。例如，放在1000磅機架的100磅負載單元能進行應力達100磅的測試。負載單元的能力不應當超出試樣估計的斷裂負載太多，否則會破壞測量準確度。

    許多塑料用戶能很好使用負載能力達5000磅、具有一套三個的負載單元的單支柱或雙支柱裝置。塑料測試中被zui為普遍使用的機器是機架負載能力在2000至5000磅的。非增強型塑料的測試很少用到超過2000磅的機架負載能力。對于填充和增強型塑料，經(jīng)常需要機架負載能力為5000至7000磅的機器。但是對于含有玻璃、碳黑或其它纖維的復合物，可能需要負載能力達60000磅的機架。

    如果您想購買一臺負載能力遠遠超出你需要的機器，你將不僅要付出更多的現(xiàn)金，而且你還要在測試時間方面有所支出。較大型的裝置運行得較慢。例如，機架負載能力為250磅的機器通常以40in./min的速度運轉(zhuǎn)，而5000磅的機器以20in./min的速度運轉(zhuǎn)。

單支柱還是雙支柱？

    你一般需要多少的zui大負載根據(jù)你所測試的材料之類型而定，并且是在決定選擇單支柱機還是雙支柱的時候要考慮的重要問題之一。還要考慮是否需要一個在受控溫度下測試用得上的環(huán)境分隔間。雙支柱裝置較高，能讓較大的試樣和較大的加熱柜入到支柱之間。如果你將對泡沫進行任何的壓縮測試，因為試樣往往很大，一般需要雙支柱裝置。

    雙支柱機器生來也是較為硬實。所以在測試過程中較少偏斜。zui后就是成本上的差別。單支柱通用測試機器價格可能只是7000至10000美元，而雙支柱的款式通常價格范圍在13500至30000美元之間。這些價格只是機器的。而負載單元的價格可能從1500至5000美元不等。數(shù)據(jù)獲取與分析軟件可能價值2500美元，這不包括電腦。夾具又是另外一筆分開的成本，安裝與培訓也是如此。如果你需要加熱腔，它一般售價在8000至20000美元之間。

軟件上的進展

    通用測試機器在機電方面的設計相對成熟。新進展是在控制軟件上的。*的電腦軟件提供了更高的生產(chǎn)力和度，并較容易被使用。這些軟件增多了一定程度的可重復性，這是以前不曾有的。

    與其只是依賴于在斷裂點的讀數(shù)，設計師與質(zhì)管們現(xiàn)在可以經(jīng)過測試來發(fā)現(xiàn)發(fā)生了什么。在斷裂前材料是否伸長了或者變形了？它的變形是否與應力成比例？答案能有助于他們評估材料、確定安全裕度和更好地模擬終端使用。

    新軟件使測試、數(shù)據(jù)收集、分析、報告輸出、數(shù)據(jù)儲存和恢復都能自動完成。使用者能讓機器在一定負載速率下運行，系統(tǒng)將自動調(diào)節(jié)橫梁的速度。新軟件也令使用者能通過位置感應器獲得測試過程中張力的真實值，感應器測量出橫梁已經(jīng)移動的距離。試樣長度變化除以其原始長度就得出了自動應變結(jié)果。

    新軟件也能實現(xiàn)更換感應器時負載單元的自動核對與校準。它“閱讀”負載單元上的電子件，并建立起參數(shù)，不再需要以前由操作者完成的機械式修正。

    數(shù)據(jù)采集較快的較新軟件能更為地獲取負載峰值，并在較高速下或負載波動時更為詳細地檢查拉力/應變曲線。典型的數(shù)據(jù)采集速度約為50Hz,(每秒鐘讀數(shù)50次)，盡管取樣速度可以達到5kHz。

    電腦驅(qū)動的通用測試機器比那些已經(jīng)用了10多年的帶數(shù)字控制板的機器更為便宜。電腦新款式有著較簡單的控制，經(jīng)常不用具有圖表式讀取的數(shù)字顯示器。基于電腦的通用測試機器現(xiàn)在驅(qū)動著整個操作，因不用數(shù)字顯示器和一些電子元件，從而能把成本弄下來。

承受得起的動態(tài)測試

    不同于進行靜態(tài)測試的機電式通用測試機器，伺服油壓通用測試機器進行的是動態(tài)或疲勞測試。這些測試必需要在一個負載和釋放的循環(huán)動作中不斷地施力。例如，在疲勞破裂發(fā)展測試中，使用者期望確定出材料斷裂要花上多少循環(huán)。在機電式機器上進行的動態(tài)測試所需力要比靜態(tài)測試小。

    伺服油壓機器的負載能力由100磅直到上噸級，一般售價是機電式通用測試機器的兩至三倍。它們主要被用于金屬的疲勞測試，但也越來越多地應用于測試汽車、航空、生化和電子行業(yè)用塑料，在這些領域，塑料已經(jīng)在承受疲勞的結(jié)構(gòu)性部件中取代了金屬。

    電腦驅(qū)動的伺服電動通用測試機器據(jù)稱具有在材料和小部件上進行一系列低應力動態(tài)與靜態(tài)測試的*能力。這些裝置雖然價格不菲，但比起過去已經(jīng)是更讓人花費得起了。伺服電驅(qū)動與伺服油壓驅(qū)動相比的優(yōu)點是避免使用液壓油、泵浦和水冷卻。