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                  落錘沖擊試驗機_拉伸實驗原理要求及設備

                    隨著汽車、軌道交通、航空航天和電子電器等領域的技術創新和應用創新,各種工程塑料,尤其是特種工程塑料的應用越來越廣泛,同時對材料的穩定性也提出了更高的要求。拉伸測試作為一項常規性能測試,是在規定的試驗溫度、濕度與拉伸速度下,對塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷。當牽伸作用力大于鍵合力或分子間的作用力時,會使分子鏈斷裂或相互滑移,宏觀表現為樣條的塑性變形、斷裂,在這一過程中測試試樣承受的負荷及其伸長。落錘沖擊試驗機通常的測試項目為拉伸應力、拉伸強度、拉伸屈服強度、斷裂伸長率、拉伸彈性模量等。

                    影響塑料拉伸檢測結果的因素有許多,除分子結構、內部缺陷等內在因素外,還有以下外部因素:

                    影響塑料拉伸試驗數據的因素有許多:如振動、溫度、濕度、人員等,其中主要的因素是溫度和濕度。

                    由于塑料為黏彈性材料,其力學松弛過程與溫度關系很大,當溫度升高時,分子鏈段熱運動增加,松弛過程加快,在拉伸過程中必然表現出較大的變形和較低的強度。熱塑性塑料在升高溫度后強度下降幅度很大,而熱固性塑料在升高溫度后強度下降幅度較小。

                    試驗環境的相對濕度對拉伸試驗也有一定影響。對于一般吸水性小的塑料,受濕度的影響不顯著。而吸水性強的材料,濕度提高等于對材料起增塑作用,即塑性增加,強度降低。GB/T 8804中規定,實驗室環境溫度為(23±2)℃,相對濕度為(50±10)%。

                    另外,塑料在大氣中儲存和使用會逐漸老化,老化后強度下降。因此試樣在制取后不能暴曬、不能儲存過久,以免因老化而影響測試結果。

                    材料試驗機(又稱拉力機)是專門用于材料力學性能測試的儀器,用來對金屬材料和非金屬材料進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學性能試驗進行機械加力。測力傳感器精度、速度控制精度、夾具、同軸度和數據采集頻率等是材料試驗機影響拉伸試驗數據的主要因素。測力傳感器是材料試驗機的核心部件,它的精度直接影響到試驗數據和偏差大小。拉伸速度要求平穩均勻,速度偏高或偏低都會影響拉伸結果。夾具作為儀器的重要組成部分,也是試驗能否順利進行及試驗數據準確度高低的一個重要因素。夾具的設計主要是手動和氣動兩種。試驗機的同軸度不好,拉伸位移偏大,拉伸強度有時將受到影響,結果偏小。試驗數據采集的頻率也要適中,否則將影響到試驗數據,峰值偏小。

                    在做各種塑料試驗時,都要按標準制成樣。制樣方式有兩種:一是用原材料制樣,另一種是從制品上直接取樣。用原材料制成試樣有幾種方法,包括模壓型、注塑成型、壓延成型或吹膜成型等,每種制樣過程都有符合相關的標準。但不同方法制樣的試驗數據不具備可比性。同一種制樣方法,要求工藝參數(如模具結構、成型溫度、成型壓力、冷卻速度等)和工藝過程也要相同,否則塑料的成型過程中的微觀結構如結晶度、分子取向等將有較大變化,直接影響試驗數據。

                    試樣的厚度及寬度對結果影響很大,同一種塑料若試樣的尺寸不同,其拉伸強度試驗結果將有一定差異。所以在加工試樣、測量試樣尺寸時,特別要注意被測試樣的尺寸和公差是否在標準所規定的范圍內,試樣的尺寸規格要一致。試樣的厚度不同試驗數據也不同,厚度大的試樣,一般試驗數據偏小。也就是說試樣越厚存在缺陷的概率越高。從塑料制品上直接取樣時,取樣位置要具有代表性,取樣時要遠離邊緣和轉角部位,落錘沖擊試驗機并變換不同的角度和更換不同的位置。注射模塑試樣往往后收縮較大,被測部位若出現輕微縮痕影響平整度要注意多測幾點,以得出其真實尺寸。試樣制備好后,要在恒溫性濕條件下放置處理,在放置過程中,將引起分子量、分子構型、物理狀態的變化,并能消除試樣內存的殘余應力。

                    在對塑料做拉伸檢測試驗時,拉伸速度變化,其力學行為也將發生改變。一般情況下,拉伸速度快應力和拉伸強度增大,而斷裂伸長率將減小。因為塑料屬于粘彈性材料,它的力松弛過程與變形速度緊密相關。落錘沖擊試驗機應力松弛需要一個時間過程,當低速拉伸時,分子鏈來得及位移、重排,塑料呈現韌性行為,表現為拉伸強度減小,斷裂伸長率增大;高速拉伸時,分子鏈段的運動跟不上外力作用的速度,塑料呈現脆性行為,表現為拉伸強度增大,斷裂伸長率減小。只有拉伸速度相同時,試驗數據才具有可比性。對不熟悉的材料,正式測試之前要進行預測,以預知合適的負荷和速度等,為正式測試做好準備。

                    數據處理是整個試驗過程的一個重要環節,因此與試驗結果的程度有著密切的關系。

                    現在的材料試驗機多數由計算機控制,數據處理已程序化,但是有些數據還是依靠人為測試和計算。如試樣尺寸、位移變化、伸長率計算等。

                    數據的處理采取四舍五入的原則,要以測量誤差為依據,將測試得到的或計算得到的數據截取成所需要的位數,對舍去的位數按四舍五入處理(或省略掉)。

                    試驗的整個過程都是在人的操作和控制下進行的,人為因素不可避免地會影響到試驗結果。即便是精細認真有實驗經驗的人做試驗,每次試驗數據也都不會完全一致。人為因素涉及到取樣、制樣過程,試樣的處理,試驗過程、數據處理等。做對比試驗,同一人員操作,以保證得出正確的結論。試驗人員嚴格執行試驗標準和操作規程,日常加強對拉伸試驗機等設備要注意保養、運轉和自校,以保證實驗時處于良好狀態,才能獲得準確的試驗數據。

                    作為拉伸測試的執行者,我們一起看看走到現在,拉力機都經歷了哪些故事。
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