熱變形材料試驗機是依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計制造的非金屬材料試驗儀器;
主要用于塑料、硬橡膠、尼龍、電絕緣材料、長纖維增強復(fù)合材料、高強度熱固性層壓材料等非金屬材料的熱變形溫度及維卡軟化點溫度的測定。
熱變形、維卡軟化點溫度測定儀,是為適應(yīng)塑料工業(yè)的高速發(fā)展和提高材料的研究和測試水平;
采用國際和國家標(biāo)準(zhǔn):ISO75-1:1993《塑料-負荷變形溫度的測定》,ISO306:1994《塑料-熱塑性塑料維卡軟化點溫度的測定》,GB/T1633-2000《熱塑性塑料維卡軟化點溫度的測定》,GB/T1634-2001《塑料-負荷變形溫度的測定》設(shè)計而成的,廣泛用于塑料化工企業(yè)及科研機構(gòu)。
優(yōu)點
1、國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)該設(shè)備,擁有證書及資質(zhì)證明,核心技術(shù)穩(wěn)固,經(jīng)驗豐富。
2、擁有自動升降功能,操作簡捷,干凈。
3、國內(nèi)負壓引風(fēng)功能,無需吸油煙機,試驗過程中不見煙,保證了試驗環(huán)境的潔凈。
4、擁有快速水冷裝置,無需接水龍頭,更節(jié)水。
5、國內(nèi)較早使該設(shè)備實現(xiàn)計算機控制,現(xiàn)經(jīng)不斷升級,操作界面易懂,操作方便、靈活。
6、配置高靈敏度、高穩(wěn)定性的容柵數(shù)顯表,使試樣微小的變化都可盡收眼底。
主要功能:
本機采用了先進的微電子和計算機控制技術(shù),使產(chǎn)品具有試驗過程的自動化、程序化的優(yōu)點。
同時,還實現(xiàn)數(shù)鍵盤輸入、數(shù)據(jù)處理,CRT彩色曲線顯示,具有大容量的數(shù)據(jù)存儲和繪圖及報告單的打印功能。
本機采用了本所獨特的計算機程序控制勻速升降溫系統(tǒng),該技術(shù)成功地為浙江大學(xué)制造了PTC試驗用程控勻速升降溫系統(tǒng)。
在試驗過程當(dāng)中,為了防止油量過多或大膨脹系數(shù)的油受熱膨脹溢出,本機特加裝了溢出油回收裝置。
冷卻方式:自然冷、水冷。
具有上限溫度保護功能具有試驗架自動升降功能(可選)加熱介質(zhì):甲基硅油。
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相關(guān)熱詞:
等離子清洗機,反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計,露點儀,高效液相色譜儀價格,霉菌試驗箱,跌落試驗臺,離子色譜儀價格,噪聲計,高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測試儀型號,柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場強儀萬能材料試驗機價格,洗瓶機,勻漿機,耐候試驗箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
一、首先應(yīng)考慮需要測試材料拉力范圍。
拉力范圍的不同,決定了所使用傳感器的不同,也就決定了材料試驗機的結(jié)構(gòu),但此項對價格的影響不大(門式除外)。對于一般軟包裝生產(chǎn)廠家,拉力范圍在200牛頓的了就已經(jīng)足夠。因此也決定了采用單臂式的就可以了。
與單臂式相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的是門式結(jié)構(gòu),它是適應(yīng)比較大的拉力,如一噸或以上。所以軟包裝廠家基本用不著。
二、 試驗行程的問題。
根據(jù)軟包裝薄膜的需要測試的性能和要求,行程在500-600mm就可以。材料伸長率超過1000%的可以選用行程1000或是1200mm。
三、 標(biāo)準(zhǔn)配置問題。
智能化的三種基本配置:主機、微電腦、還有打印機,如果微電腦功能強可以直接打印。另外也可配備普通電腦。有了電腦,就可以進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析,如數(shù)據(jù)編輯,局部放大,可調(diào)整報告形式,進行成組式樣的統(tǒng)計分析。
如配用電腦,廠家應(yīng)給配備相應(yīng)軟件控制系統(tǒng)。
四、輸出結(jié)果。
試驗結(jié)果輸出結(jié)果可任意設(shè)置:zui大力值、伸長率,抗拉強度、定力伸長、定伸長力值、屈服強度,彈性模量、zui大試驗力8項。這可以說是微電腦操作時,輸出的zui全面的結(jié)果。國外一些廠家的產(chǎn)品,一般可以輸出這8項。國內(nèi)有的廠家可以輸出5-6項,有的廠家就只能輸出zui大力值,平均值,zui小值三項。
五、在可做實驗項目上。
軟包裝要求拉力機一機多用,即在配備不同夾具的基礎(chǔ)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(nèi))還開發(fā)出了可以測試摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)測試儀。如日本島津、北京蘭德梅克等公司。
六、產(chǎn)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(fù)性高;后者便宜,用于低精度,測試重復(fù)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zui高,但是其性能的發(fā)揮要靠電腦伺服系統(tǒng)操作才能發(fā)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(yīng)是其中比較先進的技術(shù),一般可用十萬次以上,進口和國內(nèi)部分合資廠家可以達到。
七、試驗速度。
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗速度為200mm/min, 市面設(shè)備有的在10~500 mm/min,有的在0.01~500 mm/min,前者一般使用普通調(diào)速系統(tǒng),成本較低,粗糙影響精度;后者使用伺服系統(tǒng),價格昂貴,精度高,對于軟包裝企業(yè),選用伺服系統(tǒng),調(diào)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(nèi)。
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zui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(jié)合我國材料檢測標(biāo)準(zhǔn),分析了選擇軟包材檢測的拉力機時應(yīng)尤其關(guān)注的指標(biāo)。
塑料和橡膠的拉伸性能是其力學(xué)性能中zui重要、zui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(xué)性能??梢哉f,對于高分子聚合物的大部分應(yīng)用而言,力學(xué)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zui寬的力學(xué)性質(zhì),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(dāng)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(yīng)力-應(yīng)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(yīng)力變化,直到試樣破壞為止。
拉伸試驗是研究材料力學(xué)強度zui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(biāo)
由于軟包裝材料主要是高分子聚合物或它的相關(guān)材料,如前所述高聚物材料的伸長率遠遠優(yōu)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(shè)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(biāo)線間的距離;
L0是標(biāo)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(biāo)線間的伸長量。標(biāo)線是通過打印或手工的方式畫在制取完成的試樣上的(標(biāo)線的添加應(yīng)對試樣不產(chǎn)生任何影響),而標(biāo)線間的距離是多少呢?不同的標(biāo)準(zhǔn)給出的這一距離大多存在一定的差異,而同一標(biāo)準(zhǔn)中也是往往針對不同的材料給出不同的試樣尺寸,因此標(biāo)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(jié)果。對于塑料薄膜,標(biāo)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(biāo)線之內(nèi),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(biāo)準(zhǔn)中與標(biāo)線距離相對應(yīng)的夾具間的初始距離在80~115mm以內(nèi),如果兩夾具間的試樣都能保持同樣的伸長率并假設(shè)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(diào)查,在所調(diào)查的國內(nèi)外幾個品牌的72臺拉力機中,行程范圍分布在400mm以下的設(shè)備,占13.9%;行程在400~700mm的設(shè)備,占71.9%;行程在701~1000mm的設(shè)備,占10.8%;行程在1000mm以上的設(shè)備,僅占3.4%。然而在這次統(tǒng)計的電子拉力機中,大行程的設(shè)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(yīng)備有適當(dāng)?shù)膴A具,該夾具不應(yīng)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(yīng)能立即對準(zhǔn)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(nèi)。夾具內(nèi)應(yīng)襯橡膠之類的彈性材料。”由于高聚物材料力學(xué)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(dāng)會引起試樣在夾具處斷裂致使試驗失敗。
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材料主要用于鑒定材料的力學(xué)性能指標(biāo),從而對材料的質(zhì)量進行檢定。根據(jù)試驗機的檢定數(shù)據(jù),再根據(jù)不同試驗機的結(jié)構(gòu)原理。對試驗機進行正確的誤差分析后,找出故障并加以排除。首先試驗機加卸實驗力平穩(wěn),無沖擊振動現(xiàn)象,液壓試驗機不得有漏油、滲油現(xiàn)象。其次,指針運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無停滯和跳動現(xiàn)象,從動針應(yīng)與刻度線重合。第三,緩沖器能使擺桿平穩(wěn)返回,并不得影響指針回零。第四,實驗力保持時間不少于3O秒,載3O秒內(nèi)實驗力指示變動范圍應(yīng)符合要求。
1、加荷時振動(指針抖動)
產(chǎn)生加荷時振動(指針抖動)現(xiàn)象的原因有以下九種情況:
(1)機械共振,來源于附近其它機器的影響。可以通過改變安裝試驗機的地點要設(shè)法避開這個因素。
(2)安裝地基不牢或地腳螺絲松動。可固緊地腳螺絲或加固地基排除。
(3)油路系統(tǒng)中有大量空氣。排除方法是將油泵放氣螺釘打開,開動油泵放出空氣,快速上升油缸,快速放油,反復(fù)進行幾次可放出油路系統(tǒng)中的空氣。
(4)用油粘度過低,活塞周圍大量溢油或高壓管等處漏油??砂凑f明書更新油或檢查油管接頭是否松動進行排除。
(5)送油閥內(nèi)有雜質(zhì)或銹蝕等原因。排除方法清洗送油閥,重新灌油、排氣。
(6)溢油閥穩(wěn)壓彈簧壓力過大??赏ㄟ^稍松溢流閥外殼或更換彈簧排除。
(7)油泵鋼球與球座不密合或臟污,活塞上的彈簧斷裂或彈力過小,柱塞運動受阻等??蓹z修油泵,排除有關(guān)故障。
(8)徑向柱塞油泵的變速箱內(nèi)齒輪副嚙合不良。排除方法調(diào)整油泵與電動機連接的螺釘。
(9)電動機有較大振動引起共振??删o固或檢修電動機排除故障。
2、擺錘回落太快
產(chǎn)生擺錘回落太快現(xiàn)象的原因有以下四種情況:
(1)用油粘度過小或太臟。排除方法清洗并更換新油。
(2)不可調(diào)節(jié)的緩沖閥錐面油槽太深或閥體與底座不密合。可清洗研墨或減少油槽溝排除故障。
(3)可調(diào)緩沖閥中鋼球與球座不密合??汕逑椿蜓心?。
(4)可調(diào)緩沖閥旋鈕位置不適合。則重新調(diào)整旋鈕位置。
3、指針零位不穩(wěn)、使用中經(jīng)常變動
產(chǎn)生指針零位不穩(wěn),使用中經(jīng)常變動現(xiàn)象的原因有以下七種情況:
(1)不穩(wěn)定的摩擦所引起:如指針、擺錘軸承不靈活,工作活塞和測力活塞有摩擦??勺屑殭z查,清洗修整,消除摩擦排除故障。
(2)緩沖閥彈簧失效。排除方法配換彈簧。
(3)帶動測力活塞轉(zhuǎn)動的皮帶脫落。掛上皮帶即可。
(4)用油粘度過大。需要更換粘度適合的油排除故障。
(5)齒桿與齒輪嚙合不良或齒桿與上面的彈簧片碰擦??赏ㄟ^調(diào)整齒桿與齒輪的嚙合及彈簧片的位置排除。
(6)齒桿彎曲。則需要校直或更換齒桿。
(7)工作臺上的導(dǎo)輪與立柱碰擦??赏ㄟ^調(diào)整導(dǎo)輪與立柱的間隙,保持大約o.5mm間隙排除故障。