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                        湘杰教您選擇合適的橡膠拉伸試驗機

                         發布時間:2022-05-13 點擊量:129

                               橡膠拉伸試驗機根據客戶需求的不同主要分為以下三種類型:數顯電子拉伸試驗機、微機控制單臂電子拉伸試驗機、微機控制門式電子拉伸試驗機。測試橡膠樣品的拉伸性能是橡膠質量檢測的重要指標之一。幾乎所有橡膠相關行業的質量實驗室都將配備一臺或多臺橡膠拉伸試驗機。但在維修過程中,筆者發現其實很多實驗室的橡膠拉伸試驗機的配置可能并不完全符合相關標準的要求。其中,既有用戶測試人員選擇不專業的原因,也有廠家銷售人員溝通不充分的原因。當然,大多數工礦企業用戶由于標準意識淡薄,不愿意投資也有一定的原因。那么,我們應該選擇什么樣的橡膠拉伸試驗機來做橡膠拉伸試驗呢?

                        一、首先要明白:按照相關標準,我們需要什么數據?一般來說,在橡膠的拉伸試驗中,需要獲得以下參數或七個參數:

                        1、拉伸試樣至斷裂過程中的zui大力(抗拉強度)值;

                        2、樣品斷裂時的力值(斷裂強度);

                        3、屈服點對應的力值(屈服點處的拉應力);

                        4、當樣品拉伸到給定伸長率時的力值(恒定拉伸應力);

                        5、樣品拉伸到給定應力時的伸長率(恒定應力下的伸長率);

                        6、對應屈服點的伸長率(屈服點伸長率);

                        7、斷裂伸長率。

                        二、按上述要求測量參數。橡膠拉伸試驗過程中有兩項數據需要跟蹤:拉力值和規格變化。因此,用于測試橡膠拉伸性能的橡膠拉伸試驗機必須滿足以下四個要求:

                        1、大行程。由于橡膠在拉伸過程中的大變形,尤其是乳膠制品,伸長率可能高達1000%以上。因此,在橡膠樣品斷裂之前,需要確保夾爪有足夠的行程。

                        2、高精度高頻數據采集。拉伸橡膠不需要很大的力,拉力的測量范圍也不需要很大,所以力值的精度需要很高。一般要求試驗機能夠計算精度在小數點后兩位以上的力值。此外,由于測試橡膠的拉伸性能在拉伸過程中需要幾個拉伸值,并且拉伸試驗不能重復進行,因此立即準確地記錄每個試驗段的拉伸力值對于試驗的成敗至關重要。

                        3、精密量規測量和記錄裝置。樣品規格的測量是計算橡膠伸長率的重要數據,因此拉伸試驗機必須準確測量樣品的應變并立即記錄下來。

                        4、能夠精確描述應力-應變曲線的裝置。拉伸試樣中的拉力和規格有著密切的關系。例如,試樣的恒定拉伸應力需要測量拉伸到給定伸長率的試樣的力值,而恒定應力需要測量拉伸到給定應力的試樣的規格。試驗完成后,準確的應力-應變曲線能夠再現試驗過程,清晰地反映各試驗段的數值,便于計算試驗要求。

                        三、試驗機用橡膠拉伸試驗機的選擇?;谝陨?,測試人員按照以下方法選擇合適的橡膠拉伸測試儀。

                        1、測試儀的行程范圍。標準厚度試樣(1型、2型和4型啞鈴形試樣為2.0±0.2毫米,3型為1.0±0.1毫米)斷裂時一般在1米以內。特殊厚度的標本,如醫用橡膠手套,斷裂時間間隔可能超過1m。因此,夾具的移動范圍一般在1米到1.5米之間,可以適用于各種橡膠樣品的拉伸試驗。其實滿足這個要求并不難。普通橡膠拉伸試驗機的機械傳動部分可以滿足這一要求。

                        2、橡膠拉伸試驗機張力測量記錄裝置。拉力試驗機的拉力測量和記錄裝置主要有兩種:機械式儀表式和傳感器式。機械式拉力測量裝置主要依靠拉伸過程中的反作用力,通過彈簧、砝碼等機械傳動裝置帶動儀表盤上的指針旋轉指示拉力值,利用傳統記錄儀記錄力值-時間曲線。機械拉伸試驗機價格便宜,但其性能不能滿足橡膠拉伸試驗的要求。它只能單獨處理抗拉值,不能記錄抗拉值的微小變化,有效地將抗拉值與樣規結合起來。裝有適當精度的拉伸傳感器的拉伸試驗機,可以記錄每一時刻的拉伸值,并通過相關程序進行處理和計算,以滿足橡膠拉伸試驗的要求。

                        3、試驗機的量規測量和記錄裝置。橡膠規格測量是拉伸試驗的重要環節,直接影響試驗的準確性。目前,軌距測量主要有兩種方法:手動測量和自動測量。手動測量是指在夾具移動桿的邊緣垂直設置一個標尺和兩個可垂直移動的水平標尺桿。拉伸試驗時,用視力觀察樣品上量具的變化,手動控制兩根量具桿與樣品上的量具同步,并記錄量具桿在標尺上的移動距離。人工測量的誤差很大:一是目測樣規會造成一定的偏差;其次,手動移動軌距桿永遠無法準確跟蹤樣品的軌距變化;

                        第三、測試儀很難在移動軌距桿的同時記錄軌距值,更不用說精確描述測試后的應力應變曲線。與自動測量標距相比,更有利于檢測橡膠的拉伸性能。目前,許多拉伸試驗機的自動厚度測量裝置采用接觸式傳感器實時測量厚度的變化。傳感器移動裝置的安裝位置主要有兩種:①安裝在夾具上;②在樣品上。將移動裝置安裝在支架的傳感器中有一些限制。由于橡膠的彈性變形很大,夾持器的移動距離與樣品的軌距變化值有很大的差距,所以安裝在夾具上的軌距傳感器更適合檢測彈性變形很小的樣品(如金屬材料)的拉伸性能,而不適合檢測橡膠的拉伸性能。另一種安裝方法是用小夾具(俗稱大變形)垂直設置一把光柵尺和兩根水平軌距桿,在夾具移動桿的邊緣可以垂直方向移動。該傳感器的安裝方法與上述手動測量原理一致,只是將標尺改為光柵標尺,改變手動操作驅動標尺桿移動。安裝在量規上的傳感器適用于標準厚度的金屬或橡膠樣品的拉伸試驗,因為拉伸這些樣品時的力值較大,驅動量規桿移動的力值與之相比較小。雖然會在一定程度上影響樣本,但不足以影響整個測試的成敗。但是,在橡膠拉伸性能的測試中,有一些特殊的樣品是接觸式傳感器無法測量的,比如醫用橡膠手套。橡膠手套的主要成分是天然膠乳,拉伸試驗過程中使用的拉伸值小于普通橡膠制品。同時,GB∕T 7543-2020 一次性使用滅菌橡膠外科手套規定,拉伸性能測試的樣品是直接從成品橡膠醫用手套上切下的,所以切下的樣品厚度很小,只有0.2毫米左右,這樣厚度的乳膠樣品只需要很小的力值就可以長時間拉伸。

                        因此,接觸式量具測量方法會對試樣的拉伸試驗產生很大影響,原因如下:

                        一是量具桿接觸試樣的自重會將試樣拉下,影響拉伸測量;

                        其次,軌距桿的夾緊對被夾緊部分的拉伸有一定的影響,使其無法自由拉伸。非接觸式視頻引伸計可以避免這些問題。其中一種方法是用攝像頭跟蹤距離的變化。樣品背景由黑色粗糙無反射材料(如黑色粗糙絕緣膠帶)制成,量規部分(即兩條量規線之間的部分)涂有高對比度涂料(如果樣品顏色較淺,則量規涂有黑色顏料,如果樣品顏色較暗,則量規涂有白色顏料),將攝像頭采集的圖像輸入計算機,調整對比度,使量規邊界在計算機上可以清晰識別。拉伸過程中,采集的圖像經過計算機處理,跟蹤軌距線,實時測試軌距值。這種測量方法不僅可以精確測量每一時刻的規準值,而且不會影響橡膠的拉伸過程。


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