Inžinieriai ir medžiagų mokslininkai visame pasaulyje priklauso nuo tempimo stiprumo bandytojų, tačiau dauguma žmonių nežino, kas vyksta šiose mašinose. Šie tikslūs instrumentai gali išmatuoti bandinio ilgio pokyčius iki ± 1 µm arba 0. 5% rodmens. Ši galimybė daro juos gyvybiškai svarbius kokybės užtikrinimo ir saugos patikrinimams. Laboratorijos dažnai praleidžia aptariant realius šių svarbiausių prietaisų iššūkius ir ribas.
Tempimo bandymo mašinos siūlo skirtingas sąrankas, kurių jėgos talpa yra nuo 0. 02 n iki 2, 000} kN. Šių mašinų kainų etiketės gali skirtis labai daug - kažkas pardavėjų retai mini iš anksto. Paprastas tempimo stiprumo testeris kainuoja nuo 2 USD, 000 ir 5 USD, 000. Aukščiausios klasės modeliai gali kainuoti daugiau nei 250 USD, 000, o tai yra didelis dalykas, nes tai reiškia, kad biudžeto apribojimai dažnai daro įtaką bandymo galimybėms. Medžiagos bandymai nėra tokie aiškūs, kaip atrodo. Daugelis ekspertų nori sužinoti, ką šios mašinos gali padaryti ne tik paprastuose dalykuose, ypač kai jie galvoja apie kalibravimo poreikius, priežiūros išlaidas ir rezultatų analizę.
Šis kūrinys atskleis paslėptas tiesas apie tempiamąjį stiprumo bandytojus, apie kuriuos laboratorijos ir gamintojai retai aptaria. Sužinosite apie viską - nuo sąrankos problemų iki įprastų duomenų aiškinimo klaidų. Šios žinios padeda priimti protingus sprendimus dėl šių būtiniausių bandymo sistemų pirkimo ar naudojimo.
Kas iš tikrųjų yra tempimo stiprumo testeris?
Be rinkodaros aprašymų, atempimo stiprumo testerisyra tikslus instrumentas, kuris medžiagoms taiko kontroliuojamą įtampą, kol jos deformuojasi ar sulaužys. Šie prietaisai, dar vadinami universaliais bandymo mašinomis (UTM), yra vienas iš labiausiai paplitusių mechaninių bandymo metodų medžiagų moksle. Pavadinimas tiksliai nurodo, ką jis išbando, kaip medžiagos reaguoja, kai išsiskiria.
Suprasti paprastą funkciją
Tempiamasis stiprumo testeris veikia tiesmukišku principu: jis traukia bandinį išilgai jo išilginės ašies palaipsniui didėjančia jėga. Tuo pat metu tai matuoja ir taikomą jėgą, ir susidariusią deformaciją. Šis traukimo veiksmas sukuria tai, ką inžinieriai vadina tempimo įtempių jėgomis, pritaikytomis medžiagos plotui vienetui. Mašina seka šį streso ir deformacijos santykį viso bandymo metu ir generuoja vertingus duomenis apie medžiagos elgseną esant įtampai.
Tipiškastempimo bandymo mašina turi keletą pagrindinių komponentų, kurie veikia kartu:
Tvirtas apkrovos rėmas, užtikrinantis konstrukcinį stabilumą
Tiksli apkrovos ląstelė, matuojanti galią jėgą
Specializuoti sugriebiami armatūra, kuri saugiai laiko egzempliorių
Extensometras, sekantis matmenų pokyčius
Kompiuterizuota valdymo sistema, valdanti bandymo parametrus ir duomenų rinkimą
tempimo stiprumo įrangaTaikoma jėga, o bandinys iš pradžių driekiasi elastingai. Po to atsiranda nuolatinė deformacija, nes didėjantis stresas peržengia medžiagos derliaus tašką. Šis atsakas sukuria išskirtinę įtempių ir deformacijų kreivę, parodančią kritines medžiagų savybes.
Kuo skiriasi nuo kitų bandymo mašinų
Tempimo stiprumo bandymo mašinos išsiskiria iš kitos mechaninės bandymo įrangos, nes jos sutelkia dėmesį į jėgų traukimą. Suspaudimo testeriai stumia medžiagas kartu ir lenkiamieji bandytojai juos sulenkia, tačiau tempimo bandytojai išskiria medžiagas.
Šie bandytojai yra dviem pagrindinėmis mechaninėmis konfigūracijomis, kurių kiekviena turi unikalius pranašumus:
Elektromechaninės (varžtais varomos) sistemos naudoja elektrinius variklius su švino varžtais ar rutuliniais varžtais, kad sukeltų jėgą. Šios mašinos yra tikslūs ir siūlo geresnį greičio ir padėties tikslumą. Jie puikiai tinka bandymams, kuriems reikia tiksliai kontroliuoti bandymo parametrus. Jūs gausite ilgesnius kryžminius kelionių atstumus iki 100 colių ar daugiau, kad jie būtų naudingi įvairiems pavyzdžiams.
Hidraulinės sistemos naudoja hidraulines pavaras su servo vožtuvais, kad būtų galima naudoti jėgą. Šios mašinos puikiai tinka didelės apkrovos programoms, ypač esant didesnėms nei 60 jėgoms, 000 lbf (267 kN). Dėl tvirtos konstrukcijos jie puikiai tinka išbandyti didelio stiprumo medžiagas, nors jos turi trumpesnį smūgio ilgį, paprastai 6-9 colius.
Testuotojai taip pat turi skirtingas erdvines konfigūracijas: „Uni-Space“ dizainai tvarko tiek įtempimą, tiek suspaudimą žemiau judančios kryžminio galvutės. Dvigubos erdvės sistemos daro viršutinio lango įtampą, o apatinėje - suspaudimą. Tyrimo laipsnio dvigubos erdvės mašinos gali atlikti abi funkcijas abiejuose languose.
Kam naudojama tempimo bandymo mašina?
Tempimo stiprumo bandymo mašinosyra gyvybiškai svarbios priemonės daugelyje pramonės šakų. Mes juos panaudojome, kad suprastume, kaip medžiagos elgiasi tada, kai veikia jėgas, su kuriomis jie susidurs per savo gyvavimo ciklą.
Šios mašinos išmatuoja keletą pagrindinių medžiagų savybių:
Didžiausias tempimo stiprumas (didžiausias įtempis prieš gedimą)
Derliaus stiprumas (įtempis nuolatinės deformacijos pradžioje)
Youngo modulis (santykis tarp streso ir įtempimo elastiniame regione)
Pailgėjimas (lankstumo matavimas)
Plotas (dar vienas medžiagos lankstumo rodiklis)
Šias programas rasite kiekviename gamybos sektoriuje. Automobilių gamintojai išbando komponentus, tokius kaip rėmai, tvirtinimo detalės ir saugos įtaisai, kad atitiktų griežtus saugos standartus. Aviacijos ir kosmoso pramonei reikia šių bandymų, kad patikrintų, ar medžiagos gali valdyti ekstremalias skrydžio sąlygas. Pakuočių pramonė išbando medžiagas, kad produktai būtų apsaugoti gabenant.
Medicinos prietaisų įmonės kruopščiai tikrina biomedicinos įtaisus, įskaitant implantus, stentus ir širdies stimuliatorius. Statybos įmonės prieš naudodamiesi konstrukcijose, statybinės įmonės tikrina statybines medžiagas, tokias kaip betonas, plieniniai strypai ir kabeliai.
Testo duomenys padeda pasiekti kelis verslo tikslus, nes tikrina partijos kokybę ir gamybos nuoseklumą, siekiant pagerinti projektavimo procesus ir sumažinti medžiagų sąnaudas. Šie testai taip pat užtikrina, kad atitiktų tarptautinius standartus, tokius kaip ASTM ir ISO, kurie apibūdina priimtinus skirtingų medžiagų ir produktų testavimo parametrus.
Apie sąrankos proceso laboratorijas nekalba
Labs retai kalba apie išsamų sąrankos procesą, kuris patvirtina testo rezultatus, kai jie demonstruoja jųtempimo stiprumo bandytojai. Realybė, kupina techninių iššūkių, galinčių iš esmės paveikti jūsų rezultatus, egzistuoja už blizgančios įrangos ir blizgančios rinkodaros medžiagos.
Pavyzdžių paruošimo iššūkiai
Tikslus tempimo bandymas prasideda gerokai, kol bandinys liečiasi su mašina. Daugelis laboratorijų nemini, kad pavyzdžių paruošimas gali būti pats svarbiausias bandymo proceso žingsnis.
Apdirbimo neatitikimai sukuria didžiausią problemą. Maži pavyzdžių matmenų pokyčiai gali sukelti dideles streso skaičiavimų klaidas. Pavadinant tik vieną pavyzdį, maža 0. Medžiagos geometrija vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį atliekant bandymo rezultatus.
Paviršiaus sąlygos padidina sudėtingumą:
Mikroskopiniai įbrėžimai tampa streso koncentracijos taškais
Mašinos urai sukuria klaidingų lūžių inicijavimo vietas
Pjovimas sukuria šilumos paveiktas zonas, kurios keičia medžiagų savybes
Daugelis laboratorijų praleidžia gyvybiškai svarbius pavyzdžių kondicionavimo aspektus. Temperatūrai ir drėgmei reikia tiksliai kontroliuoti, nes variacijos keičia medžiagų savybes. ASTM standartams reikalingos konkrečios medžiagos, kad būtų galima kontroliuoti temperatūrą (paprastai 23 laipsnių ± 2 laipsnio) ir santykinė drėgmė (50% ± 5%) mažiausiai 24 valandas prieš bandymą.
Sukibimo suderinimas ir slydimo problemos
Pardavimų brošiūros nepasakys, kad tinkamas pavyzdys sugriebtas išlieka vienas sunkiausių iššūkių atliekant tempimo bandymus. Gripo suderinimas yra esminis-net A 1-2 laipsnio klaidingas laipsnis įveda lenkimo įtempius, kurie užteršia grynus tempimo duomenis.
Griebo slėgiui reikia subtilios pusiausvyros. Žemas slėgis leidžia mėginius slysti bandymo metu ir sukuria pjūklo šablonus įtempių ir deformacijų kreivėse, kurios negalioja rezultatų. Aukštas slėgis gali sutriuškinti bandinio galus ir sukurti dirbtinius streso taškus. Ekspertų technikai sukuria intuiciją tinkamam sugriebimui, kurio nerasite oficialiuose protokoluose.
Skirtingoms medžiagoms reikia specializuotų patrauklių sprendimų. Minkštos medžiagos, tokios kaip guma ar plastikas, geriausiai veikia švelniai, dantytomis rankenomis. Didelio stiprumo metalams reikalingi agresyvios pleišto rankenos, kurios įsitempia padidėjus įtempimui. Lakšrinėms medžiagoms dažnai reikia sudėtingų armatūros dizainų, kad būtų išvengta kraštų ašarojimo.
Gavimo problemos sukelia iki 80% netinkamų testų rezultatų tempimo testavimo programose, tačiau daugelis laboratorijų to nepripažins. Tinkamas sukibimo pasirinkimas ir suderinimas daro įtaką.
Deformacijų matavimo neatitikimai
Deformacijos matavimas-Prasmingo tempimo duomenų pagrindas pateikia galutinį sąrankos iššūkį.tempimo bandymo mašinaMatuoja jėgas gerai, tačiau išmatuojant pavyzdžių tempimą sukuria unikalias problemas.
Kontaktiniai prailginimai turi pritvirtinti prie pavyzdžių fiziškai, o tai gali sukelti matavimo klaidas. Jų tvirtinimo taškai sukuria nedideles streso koncentracijas, kurios gali pakeisti lokalią deformaciją. Šie prailginimo priemonės paprastai turi 25-50 mm ilgio ilgį, todėl jie matuoja deformaciją per mažą pavyzdžių skyrių.
Nekontaktinių vaizdo įrašų pratęsimo elementai išsprendžia kai kurias problemas, tačiau sukuria naujus. Šios sistemos priklauso nuo paviršiaus žymėjimo kontrasto ir sudėtingos vaizdo analizės. Matavimo tikslumas skiriasi atsižvelgiant į apšvietimo sąlygas, žymėjimo kokybę ir fotoaparato skiriamąją gebą. Dėl greitų deformacijos įvykių, tokių kaip nemokėjimas ar lūžis, gali sukurti duomenų spragas dėl kadrų greičio ribų.
tempimo stiprumo bandymo aparatasLanksteli apkrova, kuri padidina akivaizdų poslinkį, kuris nėra pavyzdyje. Dėl šios priežasties kryžminio poslinkio matavimai-įprasti pagrindinės nuorodos klaidos, įtraukiant mašinos atitiktį deformacijų skaičiavimams.
Duomenų atrankos rodikliai sukuria dar vieną iššūkį, į kurį retai atkreipiamas dėmesys. Standartiniai tempimo testai sukuria šimtus duomenų taškų. Tarp mėginių ėmimo intervalų gali įvykti kritiniai įvykiai, tokie kaip derlius ar lūžis. Mažos mėginių ėmimo normos gali praleisti pagrindinius perėjimo taškus, o aukštos normos sukuria didžiulius duomenų failus.
Šie sąrankos iššūkiai paaiškina, kodėl panašios medžiagos, išbandytos skirtingose laboratorijose, dažnai rodo rezultatus, kurie skiriasi pagal 5-10% ar daugiau. Kitą kartą pažvelgdami į tempimo bandymo duomenis, atkreipkite dėmesį, kad sąrankos procesas gali paveikti rezultatus tiek, kiek medžiagos savybės.
Mašinos viduje: svarbūs komponentai
Vaizdo šaltinis:„ResearchGate“
Tikroji a galiatempimo stiprumo testerisNe iš jo įspūdingo išorės. Trys gyvybiškai svarbūs vidiniai komponentai daro skirtumą tarp patikimų ir abejotinų bandymo rezultatų. Gamintojai retai kalba apie šiuos paslėptus elementus.
Apkrovos ląstelių tikslumas ir kalibravimas
Krovinio ląstelė veikia kaip bet kurio širdiestempimo bandymo mašina. Šis puikus prietaisas labai tiksliai matuoja jėgą. Tikslumas priklauso nuo dviejų veiksnių: tinkamo dydžio ir reguliarus kalibravimas. Apkrovos ląstelės yra su dviem pagrindiniais tikslumo įvertinimais:
Viso masto procentas: Sukuria fiksuotą klaidą nuo nulio iki maksimalios talpos
Skaitymo procentas: Sukuria klaidą, proporcingą išmatuotai vertei
Laboratorijos dažnai daro brangią klaidą naudodamos per dideles apkrovos ląsteles. Norėdami cituoti egzempliorių, sužinokite, kas nutinka su 1, 000 LBF talpos apkrovos langeliu, kurio ± 0. 50% viso masto tikslumas. Tai sukuria ± 5 LBF klaidą. Klaida padidėja iki 100%, kai matuojama tik 5 lbf. Šie rezultatai tampa nenaudingi tiksliam tyrimui.
Tinkamas apkrovos ląstelės pasirinkimas turi subalansuoti talpos ir tikslumo poreikius. Geriausios apkrovos ląstelės yra tikslios iki 1\/1000 jų talpos. Šis tikslumas sumažėja bandant žemiausiame jų diapazono gale.
Gamintojaitempimo stiprumo įrangaRetai pabrėžia kalibravimo dažnį. Apkrovos ląstelėse tiesiog reikia bent kasmetinės kalibravimo. Kritinius testus gali reikėti dažniau tikrinti. Kalibravimo procesas skiriasi sudėtingiau:
Vieno taško kalibravimas: koreguoja tik nulinį poslinkį
Dviejų balų kalibravimas: pataiso nulį ir visą mastą
Penkių taškų kalibravimas: apibūdina visą matavimo diapazoną 0%, 20%, 40%, 60%, 80%ir 100%
Programinės įrangos apribojimai ir duomenų tvarkymas
Tempimo stiprumo bandymo mašinaPrograminė įranga gali atrodyti įspūdingai rinkodaros medžiagoje. Šios sistemos turi didelių apribojimų. Duomenų sinchronizavimas tarp jėgos ir poslinkio matavimų viršija sąrašą. Youngo modulių skaičiavimai gali iškreipti net milisekundžių vėlavimus tarp duomenų srautų.
Programinė įranga apskaičiuoja taikomąją jėgą, tempimo stiprumą, elastingumo modulį, išeigos stiprumą, pertraukos deformaciją ir Puasono santykį. Nepaisant to, daugeliui sistemų trūksta gerų algoritmų, kad būtų galima pastebėti subtilius perėjimus, pavyzdžiui, derlingumo taškus, ypač naujesnėse medžiagose.
Duomenų tvarkymas sukelia daugiau iššūkių, kurių gamintojai nemini. Norint pašalinti triukšmą, reikia filtruoti neapdorotus duomenis. Per didelis filtravimas gali paslėpti svarbų materialinį elgesį. Duomenų eksporto parinktys dažnai neveikia gerai su išorinėmis analizės įrankiais. Vartotojai užstrigo gamintojo programine įranga.
Daugeliui sistemų trūksta išsamios specialiųjų medžiagų bandymo metodo bibliotekų. Jie kovoja su nestandartiniais bandymo protokolais. Laboratorijos turi sukurti sprendimus arba nusipirkti brangius atnaujinimus.
Extensometrai: Kreipkitės į nekontaktą
Extensometras gali būti labiausiai nepastebima a daliestempimo stiprumo bandymo aparatas. Šis prietaisas matuoja, kaip bandiniai tiesiogiai deformuojasi. Mašinoje rodomas kryžminio galvutės judėjimas, tačiau prailginimo priemonės išmatuoja tikrąjį bandinio deformaciją. Tai pašalina klaidas dėl mašinos atitikties.
Kreipkitės į prailginimo laikiklius, pritvirtinkite prie egzempliorių dviem pagrindiniais būdais:
„Clip-On Extensometers“: Kainuoja mažiau, bet reikia rankinio priedo ir gali paveikti egzempliorius
Jutiklio rankos prailginimas: Automatiškai dirbkite, kad būtų geresnis nuoseklumas ir išmatuokite labai didelius plėtinius (iki 1000 mm)
Šie prietaisai siūlo aukštą tikslumą, tačiau rizika nutrūksta mėginio gedimo metu. Jie taip pat gali paveikti subtilių medžiagų testų rezultatus.
Nekontaktiniai prailginimai naudoja vaizdo ir lazerio technologiją, kad matuojama deformacijai, neliesdami bandinių. Vaizdo įrašų tipai seka ženklus ant egzempliorių su skaitmeniniais fotoaparatais. Lazerio tipai analizuoja šviesos atspindžius iš bandinio paviršių.
Nekontaktinės sistemos siūlo keletą privalumų:
Jie saugiai matuoja per lūžius
Jie neturi įtakos subtiliems egzemplioriams
Jie dirba ekstremaliose bandymo aplinkose (aukšta\/žema temperatūra)
Jie pašalina operatoriaus priedų variantus
Extensometro pasirinkimas turi atitikti tikslumo klasės reikalavimus pagal bandymo standartus. Šios klasės keičiasi atsižvelgiant į medžiagų standumą, tikėtiną pailgėjimą ir kritinius matavimo taškus. ISO 9513 ir ASTM E83 Rodyti procedūras ir tikslumo klasės apribojimus patikrinimui
Tinkamas prailginimo matuoklis pagerina tikslumą ir laboratorinį efektyvumą. Automatinėms sistemoms reikia minimalaus operatoriaus įvesties. Tai lemia nuoseklesnius įvairių vartotojų ir laboratorijų rezultatus
Duomenys ne visada atrodo
Neapdoroti duomenys iš atempimo stiprumo testerisatskleidžia netikėtas įžvalgas, kurios gali būti akivaizdžios iškart. Laboratorijos susiduria su keliais iššūkiais, kai aiškina testų rezultatus, tačiau daugelis jų atvirai neaptaria jų su savo klientais.
Streso ir deformacijos kreivės klaidingas aiškinimas
Streso ir deformacijos kreivės yra tempimo testų analizės gyvybės kraujo, tačiau analitikai aiškindami juos daro stebinančias klaidas. Paprastos išvaizdos grafikai gali apgauti nepageidaujamus analitikus su paslėptomis spragomis.
Mašinos atitiktis sugadina neapdorotus duomenis ir sukuria klaidingus rodmenis, kurie rodo daugiau pavyzdžių pailgėjimo, nei iš tikrųjų nutinka. Naudojant kryžminio galvutės poslinkį vietoj tiesioginio deformacijos matavimo, atsiranda 10-15% deformacijų matavimų paklaidos. Duomenų išlyginimo algoritmaitempimo bandymo mašinosGali paslėpti svarbų materialinį elgesį, ypač kai derlingumo regione vyksta subtilūs pokyčiai.
Metodai, naudojami stresui apskaičiuoti, prideda dar vieną sudėtingumo sluoksnį. Nominalus stresas išlieka standartiniu būdu išmatuoti jėgą, padalytą iš pradinės srities. Tikrasis stresas suteikia geresnių medžiagų įžvalgų, matuojant jėgą prieš momentinę sritį, ypač po to, kai gaunamas. Laboratorijos retai konvertuoja tarp šių matavimų, o tai sukelia painiavą palyginant rezultatus.
Elastinė ir plastinės deformacijos painiava
Realaus gyvenimo bandymo scenarijai sulieja liniją tarp elastinės ir plastinės deformacijos. Medžiagos nesilaiko vadovėlių pavyzdžių su aiškiais perėjimais - jos rodo laipsnišką elgesį, dėl kurio analizė tampa sudėtinga.
Daugumatempimo stiprumo įrangaVartotojai mano, kad elastinis regionas sudaro puikią liniją. Tikrosios medžiagos rodo nedideles kreives net esant žemoms padermėms. Šios kreivės sukelia problemų, kai analitikai pasirenka skirtingas linijos dalis, kad išmatuotų elastinį modulį.
Polimerai ir kompozitai kelia unikalius iššūkius dėl jų nuo laiko priklausomo elgesio. Šios medžiagos veikia ir elastingos, ir klampios, o tai sugriauna tradicines elastinės-plastinės taisykles. Bandymo greitis vaidina didelį vaidmenį - greitesni testai rodo didesnes stiprumo vertes nei lėtesnės, paleidžiamos panašiuose egzemplioriuose.
Derlingo stiprumo ir poslinkio metodo spąstai
Testavimo įrenginiai retai kalba apie įmontuotus pramonės standartų 0. 2% poslinkio metodą, kuris lemia derliaus stiprumą. Šis metodas nubrėžia liniją, lygiagrečią elastinei daliai su 0. 2% deformacijos poslinkis. Šis požiūris gerai veikia su metalais, tačiau sukelia kitų medžiagų problemas.
Aukšto stiprumo lydiniai gali nutrūkti prieš pasiekiant 0. 2% poslinkio taškas, todėl derliaus matavimai yra nenaudingi. Pasirodymo metodas taip pat gali praleisti ankstyvuosius nuolatinės medžiagų deformacijos požymius, kurie lėtai gaunami.
Kiti metodai, tokie kaip proporcingas riba ar Johnsono metodas, gali suteikti geresnių derlingumo duomenų.Tempimo stiprumo bandymo aparatasPrograminiame įrangoje trūksta standartinių šių metodų funkcijų, todėl laboratorijos jų nelabai naudoja.
Šie aiškinimo iššūkiai paaiškina stebėtiną faktą: panašūs egzemplioriai, išbandyti skirtingose mašinose arba skirtingiems operatoriams, rodo derliaus stiprumo vertes, kurios skiriasi 5-8%. Tai atsitinka net su tinkamai suderinta įranga ir teisingomis procedūromis.
Standartai ir realybė: bandymo protokolo spragos
Egzistuoja standartai, tačiau testų interpretacijos yra skirtingiLaboratorijose, kurios atlieka tempimo bandymus.Tempimo stiprumo testerisGamintojai išdidžiai tvirtina, kad atitinka tarptautinius standartus. Realybės šou šie idealizuoti protokolai ne visada laikosi.
ASTM ir ISO atitikties mitai
Laboratorijos negaus tų pačių rezultatų vien todėl, kad laikosi ASTM ar ISO standartų. Galite pamanyti, kad ASTM E8 ir ISO 6892-1 yra panašūs standartai, tačiau jie turi pagrindinius skirtumus, kurie keičia bandymo rezultatus. Norėdami įvardyti tik vieną pavyzdį, „ASTM E8“ veikia su colių svarų vienetais, o „ASTM E8M“ naudoja SI vienetus. Tai sukuria skirtumą, dėl kurio vienos sistemos vertės yra nelygios kitai.
Šie standartai kartais gali būti neaiškūs. Originalus „ASTM E8“ ilgis yra 4D (keturis kartus didesnis nei pavyzdžio skersmuo), tačiau ASTM E8M reikia 5D. Trūksta šios mažos detalės, kad bandymo rezultatai būtų neįmanoma palyginti.
Deformacijos greičio kontrolė sukuria dar vieną iššūkį. ASTM ir ISO standartai abu išvardija priimtiną bandymo greitį, nes maži pokyčiai daro įtaką išmatuotoms derliaus savybėms. Didesni deformacijos dažniai paprastai lemia didesnę stiprumo vertę. Daugtempimo stiprumo bandymo mašinosVis dar neturi tinkamos adaptyvios valdymo technologijos, kad būtų galima tiksliai reguliuoti greitį.
Kaip laboratorijos kartais apeina protokolus
Deja, net akredituotos bandymo įrenginiai ne visada laikosi standartinių procedūrų. Kai kurios laboratorijos skirtingai neatitinka visų standartinių reikalavimų ar testų. Šie pokyčiai gali atrodyti maži, tačiau jie daro įtaką rezultatams.
Rengimo metu laboratorijos gali imtis nuorodų. Standartai reikalauja kruopštaus apdirbimo, kad medžiagos savybės neturi įtakos, tačiau laboratorijos dažnai skubina šį išsamų procesą. Tai, kaip laboratorijos taiko išankstinį apkrovą ar apsimetimą spausdinimo metu, taip pat yra gana skirtingi.
Kai kurios patalpos netinkamai išmatuoja. Paprastos užduotys, tokios kaip pavyzdžių matmenų matavimas, tampa problemiškos, kai kontaktinis slėgis ar matavimo metodai skiriasi. Šios klaidos rodomos visuose vėlesniuose skaičiavimuose.
Kodėl rezultatai gali būti neatkuriami
Apvalios „Robin“ testavimo programos rodo skirtumus tarp laboratorijų, naudojant panašiastempimo bandymo mašinosant identiškų medžiagų. Trys pagrindiniai veiksniai paaiškina, kodėl taip atsitinka:
Standartai suteikia laboratorijoms per daug laisvės interpretuoti procedūras. Taisyklės, susijusios su užsegimo ploto dydžiu
Įrangos kalibravimo metodai nėra vienodi visur. Laboratorijos turėtų sekti konkrečius netikrumo vertinimo kodus, tačiau daugelis to nedaro tinkamai. ISO 1 klasės reikia ± 3 μm tikslumo tempimo modulio deformacijų diapazone. 6 μm skirtumas sukuria dideles matavimo klaidas.
Aplinka taip pat vaidina svarbų vaidmenį. Maži temperatūros ir drėgmės pokyčiai gali pakeisti tai, kaip elgiasi medžiagos, ypač polimerai ir kompozitai.
Ko gamintojai jums nepasakys
Pirkti atempimo stiprumo testerisNereikia niekur šalia pinigų, kuriuos galite pagalvoti iš pirmo žvilgsnio. Originali kaina yra tik pradžia. Net patys patikimiausi gamintojai daug nekalba apie tai, ką iš tikrųjų kainuoja jų įranga.
Paslėptos tempimo stiprumo įrangos išlaidos
Išvardyta a kainatempimo bandymo mašinayra tik jūsų investicijų pradžia. Jūsų bandymo poreikiams greičiausiai reikės specializuotų armatūros ir rankenų, kurios gali pridėti 15-30% jūsų pradinių pirkimo kainų. Paprasti įrenginiai, kurie pateikiami kartu su mašina, retai veikia visoms medžiagoms, todėl jums reikės papildomų priedų, kad būtų galima atlikti išsamų bandymų asortimentą.
Programinės įrangos išlaidos yra dar viena išlaidos, kurios pagauna pirkėjus. Paprastas programinės įrangos paketas, kuris pateikiamas daugumaitempimo stiprumo įrangaTik tvarko standartinius testavimo protokolus. Turėsite mokėti papildomai už išplėstines analizės funkcijas, pasirinktinius bandymo metodus ar specializuotus pramonės atitikties modulius.
Priežiūros ir perkalibravimo poreikiai
Pardavimų brošiūros niekada nemini reguliarių priežiūros grafikų, tačiau šios nuolatinės išlaidos daro didelę įtaką jūsų biudžetui. Tavotempimo stiprumo bandymo mašinosReikia kasmetinio kalibravimo bent jau naudodamiesi paslauga, kuri kainuoja 5-10% pradinės mašinos kainos. Šis kalibravimas palaiko jūsų įrangą pagal tarptautinius standartus, tokius kaip ASTM E4 ir ISO 7500-1.
Dalys, tokios kaip rankenos ir apkrovos ląstelės, nusidėvi, ir jas reikia pakeisti kiekvienais 3-5 metais normaliomis sąlygomis. Hidraulinėms sistemoms reikia skysčių pokyčių ir naujų sandariklių, o elektromechaninėms sistemoms reikia prižiūrėti pavaros sistemos.
Testavimo didelio stiprumo medžiagų apribojimai
Kad ir ką sakoma rinkodaros teiginiu, kiekvienastempimo stiprumo bandymo aparatasturi savo ribas. Standartinės mašinos turi problemų dėl pažangių kompozitų ir ypač stiprių lydinių, viršijančių 2 GPA tempimo stiprumą. Pavyzdžiai dažnai lūžta sukibimo taškuose, o ne bandymo srityje.
Šiluma tampa tikra problema, kai tikrinama aukšto stiprumo medžiagos. Mechaninė energija bandymo metu virsta šiluma ir gali pakelti pavyzdžių temperatūrą aukštyn 50-100 laipsniu, kuris gali pakeisti jų savybes. Tai atsitinka taip greitai, kad normali temperatūros kontrolė negali suspėti.
Atminkite, kad šie apribojimai paprastai yra palaidoti giliai pagal technines specifikacijas, arba gamintojai jų visai nemini. Jie mieliau kalbėtų apie tai, ką gali padaryti jų mašinos, nei tai, ko negali.
Išvada
Be rinkodaros: Paskutinės mintys apie tempimo testavimo realybę
Tempimo stiprumo testuotojai pakuoja daug daugiau perforatorių, nei rodo jų blizgančios brošiūros. Mano gilus pasinėrimas į šias sudėtingas mašinas atskleidžia, apie ką gamintojai ir bandymo laboratorijos retai kalba atvirai.
Šie įrenginiai gali atrodyti tiesmukiški, tačiau jiems reikia kruopštaus nustatymo, tikslaus komponentų pasirinkimo ir kvalifikuoto rezultatų aiškinimo. Panašių medžiagų rezultatai labai gali skirtis tarp įrenginių, nes standartizuoti testavimo protokolai dažnai susiduria su realia laboratorijos praktika. Ši realybė sukrėtė tariamo mechaninio bandymo objektyvumo pagrindą.
Pinigai, kuriuos išleisite, peržengia originalią pirkimo kainą. Jūsų investicija gali padvigubinti daugiau nei penkerius metus su paslėptomis išlaidomis, tokiomis kaip specializuoti įrenginiai, programinės įrangos atnaujinimai ir metinės kalibravimo paslaugos. Be to, gamintojai tylūs dėl techninių apribojimų naudodamiesi didelio stiprumo medžiagomis, o jie sutelkia dėmesį į galimybių pabrėžimą.
Kitą kartą pažvelgsite į tempimo bandymo duomenis arba pagalvokite apie pirkimą atempimo stiprumo testeris, Laikykitės patogaus skepticizmo. Paklauskite apie kalibravimo procedūras, duomenų analizės metodus ir bandymo protokolus. Tempimo bandymai išlieka labai svarbūs medžiagų apibūdinimui, tačiau žinant jos ribas ir sudėtingumą, jie priims protingesnius sprendimus dėl medžiagų, kokybės kontrolės ir investicijų į įrangą. Tikroji vertė yra ne įranga, o jūsų sugebėjimas tiksliai interpretuoti rezultatus.
DUK
Q1. Kokie yra pagrindiniai tempimo stiprumo bandytojų apribojimai?
Tempiamasis stiprumo bandytojai turi keletą apribojimų, įskaitant nesugebėjimą pateikti informacijos apie medžiagų elgseną esant skirtingai temperatūrai ar deformacijų greičiui. Jie taip pat nenustato potencialios medžiagos stiprumo asimetrijos. Be to, dėl sąrankos, kalibravimo ir aiškinimo skirtumų rezultatai gali skirtis tarp laboratorijų.
Q2. Kokių atsargumo priemonių reikėtų imtis atliekant tempimo testą?
Svarbios atsargumo priemonės yra tinkamas mėginių paruošimas, įrangos kalibravimas ir aplinkos kontrolė. Užtikrinkite teisingus mėginių matmenis ir paviršiaus apdailą, reguliariai kalibruokite bandymo aparatą, kontrolinę temperatūrą ir drėgmę, naudokite tinkamas rankenėles, dėvėkite asmenines apsaugos priemones ir atidžiai stebėkite bet kokių anomalijų testą.
Q3. Ar tikslūs yra šiuolaikinės tempimo bandymo mašinos?
Aukštos kokybės tempimo bandytojai gali išmatuoti bandinio ilgio pokyčius tiksliai iki ± 1 µm arba 0. 5% skaitymo. Tačiau tikslumas priklauso nuo tinkamo kalibravimo, sąrankos ir aiškinimo. Tokie veiksniai kaip mašinos atitiktis, duomenų išlyginimo algoritmai ir deformacijų matavimo metodai gali paveikti bendrą tikslumą.
Q4. Kokios yra paslėptos išlaidos, susijusios su tempimo stiprumo įranga?
Be pradinės pirkimo kainos, paslėptos išlaidos apima specializuotus įrenginius ir rankenėles ({15-30% pradinių išlaidų), programinės įrangos atnaujinimus, metinį kalibravimą (5-10% mašinos kainą) ir „Wear Components“ pakeitimą. Hidraulinių ar elektromechaninių sistemų priežiūros poreikiai taip pat padidina ilgalaikes išlaidas.
Q5. Kodėl tempimo bandymo rezultatai kartais skiriasi skirtingose laboratorijose?
Rezultatų skirtumai tarp laboratorijų gali atsirasti dėl mėginių paruošimo, bandymo protokolų, įrangos kalibravimo ir duomenų aiškinimo skirtumų. Aplinkos sąlygos, operatoriaus įgūdžiai ir net subtilūs standartų aiškinimo skirtumai gali prisidėti prie neatitikimų, kartais dėl to, kad išmatuotos vertės būtų skirtumai 5-8%.