如何選購實用的拉力試驗機

                                                                                如何選購實用的拉力試驗機？

     

   五、在可做試驗項目上 軟包裝要求拉力機一機多用，即在配備不同夾具的基礎上，可做拉伸、壓縮、彎曲、撕裂、剪切、180 度剝離、90 度剝離試驗。 市面上有一些**拉力機除以上項目外，因其傳感器精度高（有的達到十萬分之三以內）還開發出了 可以測試摩擦系數摩擦系數測試儀。如日本島津、北京蘭德梅克等公司。
 
   六、產品機械主要配置： 傳動，有絲杠傳動和齒條傳動，前者昂貴，用于高精度，測試重復性高；后者便宜，用于低精度，測 試重復性低。 絲杠，對拉力精度測量具有決定作用。一般的有滾珠絲杠，梯形絲杠，一般絲杠。其中，滾珠絲杠的 **度較高，但是其性能的發揮要靠電腦伺服系統操作才能發揮，整套價格也比較昂貴。采用一般絲杠和 梯形絲杠就可以達到軟包裝所要求的精度，即 0.5－1%精度。 傳動，有齒輪傳動和鏈條傳動，前者昂貴，用于高精度；后者便宜，用于低精度。 傳感器，主要成本在于壽命，光電感應是其中比較先進的技術，一般可用十萬次以上，進口和國內部 分合資廠家可以達到。
 
   七、試驗速度 國家標準規定試驗速度為 200mm/min, 市面設備有的在 10~500 mm/min，有的在 0.01~500mm/min，前 者一般使用普通調速系統，成本較低，粗糙影響精度；后者使用伺服系統，價格昂貴，精度高，對于軟包 裝企業，選用伺服系統，調速范圍 1~500mm/min 的就足夠了，這樣既不影響精度，價格又在合理范圍之 內。
 
   八、測量精度 精度問題，包括測力精度，速度精度，變形精度，位移精度。這些精度值較高都可達到正負 0.5。但 對于一般廠家，達到 1%精度就足夠了。另外，力值分辨率幾乎都能達到十萬分之一。以上基本配置在三 萬元左右。 目前市場上用于檢測材料拉伸性能的拉力試驗機很多，但是并非所有的試驗機都適合軟包裝材料的拉 伸試驗，本文結合我國材料檢測標準，分析了選擇軟包材檢測的拉力機時應尤其關注的指標。 塑料和橡膠的拉伸性能是其力學性能中較重要、較基本的性能之一，它在很大程度上決定了該種塑 料和橡膠的使用場合。拉伸性能的好壞，可以通過拉伸試驗來檢測。
        1、高分子聚合物的拉伸性能 作為材料使用時要求高分子聚合物具有必要的力學性能。可以說，對于高分子聚合物的大部分應用 而言，力學性能比其他物理性能顯得更為重要。 高分子聚合物具有所有已知材料中可變性范圍較寬的力學性質，這是由于高聚物由長鏈分子組成， 分子運動具有明顯的松弛特性的緣故。 如高聚物材料具有相當高的伸長率， 一般 PE 的斷裂伸長率在 90％～ 950％（其中線性低密度聚乙烯 LLDPE 的伸長率較高） ，通過特殊的制作工藝，部分材料的伸長率可在 1000％之上，而普通高聚物材料的斷裂伸長率也多在 50％～100％之間。通常對材料的拉伸性能要求較高 的有熱收縮膜以及拉伸膜等。
        2、拉伸試驗 拉伸試驗（應力－應變試驗）一般是將材料試樣兩端分別夾在兩個間隔一定距離的夾具上，兩夾具以 一定的速度分離并拉伸試樣，測定試樣上的應力變化，直到試樣破壞為止。 拉伸試驗是研究材料力學強度較廣泛使用的方法之一，需要使用恒速運動的拉力試驗機。按載荷測定 方式的不同，拉力試驗機大體可以分為擺錘式拉力試驗機和電子拉力試驗機兩類，目前使用較多的是電子 拉力試驗機。 
        3、電子拉力試驗機選擇指標 由于軟包裝材料主要是高分子聚合物或它的相關材料，如前所述高聚物材料的伸長率遠遠優于金屬、 纖維、木材、板材等材料，因此檢測高分子聚合物的拉力機就與通常的材料拉伸性能檢測拉力機有一定的 差別，尤其需要注意的是電子拉力機的有效行程以及試樣夾具兩方面。
           3.1 有效行程 在進行拉伸試驗時，所用試樣的尺寸雖然小，但材料的伸長率普遍比較高，因此用于檢測軟包裝材料 的拉伸性能需要配備行程較大的拉力機，否則夾具運行可能會超過行程的使用極限、造成設備的損壞。 GB13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗方法》中給出的斷裂伸長率或屈服伸長率（εt，單位是％）的 計算公式， εt=[(L-L0)*100]/ L0 式中：εt 是斷裂伸長率或是屈服伸長率； L 是試樣斷裂時或屈服時標線間的距離； L0 是標線間的距離。 需要注意的是在伸長率的計算中，我們僅采集試樣上兩條標線間的伸長量。標線是通過打印或手工的 方式畫在制取完成的試樣上的（標線的添加應對試樣不產生任何影響） ，而標線間的距離是多少呢？不同 的標準給出的這一距離大多存在一定的差異，而同一標準中也是往往針對不同的材料給出不同的試樣尺 寸，因此標線之間的距離也是不同的，不過這樣有利于檢測伸長率非常大或非常小的材料并得到**的試 驗結果。對于塑料薄膜，標線之間的距離通常是在 25～50mm 之間。 由于試樣在拉伸試驗中變形伸長不僅僅是在標線之內，凡是在兩夾具之間的試樣都會得到不同程度的 拉伸變形。標準中與標線距離相對應的夾具間的初始距離在 80～115mm 以內，如果兩夾具間的試樣都能 保持同樣的伸長率并假設為 500％，則拉力機的有效行程需在 480～690mm 才能保證試驗的正常進行。 筆者對目前市場上出售的電子拉力機的有效行程進行了隨機調查，在所調查的國內外幾個品牌的 72 臺拉力機中，行程范圍分布在 400mm 以下的設備，占 13.9％；行程在 400～700mm 的設備，占 71.9％； 行程在 701～1000mm 的設備，占 10.8％；行程在 1000mm 以上的設備，僅占 3.4％。然而在這次統計的電 子拉力機中，大行程的設備并非全部用于軟包裝材料的檢測，部分是用于人造木板、帆布、窗簾、銅材等 材料的拉伸試驗中。
           3.2 試樣夾具 GB13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗方法》中對夾具的描述為： “試驗機應備有適當的夾具，該夾具 不應引起試樣在夾具處斷裂，施加任何負荷時，試驗機上的夾具應能立即對準成一條線，以使試樣的長軸 與通過夾具中心線的拉伸方向重合。……將試樣置于試驗機的兩夾具中，使試樣縱軸與上、下夾具中心連 線相重合，并且要松緊適宜，以防止試樣滑脫和斷裂在夾具內。夾具內應襯橡膠之類的彈性材料。 ”由于 高聚物材料力學性能的特殊性以及軟包裝材料特殊的使用方式使軟包材檢測的試樣厚度非常薄，一般的夾 具無法滿足要求，使用不當會引起試樣在夾具處斷裂致使試驗失敗。

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