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萬能試驗(yàn)機(jī)具有廣泛的應(yīng)用范圍,涵蓋了拉伸、壓縮、彎曲等多種試驗(yàn)類型,涉及多種儀器設(shè)備如拉力試驗(yàn)機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)等。這些試驗(yàn)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)的檢測表。

萬能試驗(yàn)機(jī)的調(diào)節(jié)過程

萬能試驗(yàn)機(jī)(UTM)通過不同速度級別的調(diào)節(jié),對塑料材料樣條進(jìn)行拉伸、彎曲、壓縮或牽引,這是塑料混配實(shí)驗(yàn)室中普通的設(shè)備。在混配料的制備過程中,利用UTM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。UTM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。

UTM試驗(yàn)機(jī)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UTM試驗(yàn)機(jī),立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭。UTM的大小用框架的承載水平和測量載荷/拉力的測力計(jì)來共同表征。

測力計(jì)附在依靠電動馬達(dá)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(jì)測量力的大小,可以通過數(shù)字顯示器或PC機(jī)顯示結(jié)果。很多UTM具有可互換的測力計(jì),因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態(tài)試驗(yàn)利用標(biāo)準(zhǔn)的電子萬能試驗(yàn)機(jī)來進(jìn)行,通常加載速度范圍為0.001~20 in./min(1in.=2.54cm)。動態(tài)試驗(yàn)或循環(huán)試驗(yàn)如裂紋增長和疲勞試驗(yàn)通常利用液壓伺服系統(tǒng)UTM試驗(yàn)機(jī)來進(jìn)行,時間較長,載荷較低。

目前,利用萬能試驗(yàn)機(jī)所測試的常見的項(xiàng)目是拉伸強(qiáng)度和拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和模量。按照ASTM D 638和ISO 527進(jìn)行拉伸試驗(yàn)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(yàn)時(ASTM D790 、D6272以及ISO178),樣條被放在試驗(yàn)機(jī)固定機(jī)床的兩個支座上。

這個試驗(yàn)中,十字頭移動的方向與拉伸試驗(yàn)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?yàn)槎鄶?shù)熱塑性塑料材料不會在這個試驗(yàn)中斷裂,所以不可能計(jì)算斷裂彎曲強(qiáng)度。因而,標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法要求計(jì)算應(yīng)變?yōu)?%時的彎曲應(yīng)力。

常用的電子UTM試驗(yàn)機(jī)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(yàn)機(jī)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(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)容量可達(dá)1000~135000 lb。測力計(jì)也以某一的適用于UTM萬能試驗(yàn)機(jī)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(jì)安裝在1000 lb的模框里,可以提供100 lb的試驗(yàn)載荷。測力計(jì)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(yàn)結(jié)果的精確性


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