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萬能試驗機具有廣泛的應用范圍,涵蓋了拉伸、壓縮、彎曲等多種試驗類型,涉及多種儀器設備如拉力試驗機、壓力試驗機等。這些試驗完全符合國家標準的檢測表。

萬能試驗機的調節(jié)過程

萬能試驗機(UTM)通過不同速度級別的調節(jié),對塑料材料樣條進行拉伸、彎曲、壓縮或牽引,這是塑料混配實驗室中普通的設備。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用或終端應用。UTM還可以用于產品的質量控制,以確保產品質量各個批次之間的一致性。

UTM試驗機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)?,F(xiàn)在的UTM試驗機,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/拉力的測力計來共同表征。

測力計附在依靠電動馬達或液壓裝置驅動的可移動的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小,可以通過數(shù)字顯示器或PC機顯示結果。很多UTM具有可互換的測力計,因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態(tài)試驗利用標準的電子萬能試驗機來進行,通常加載速度范圍為0.001~20 in./min(1in.=2.54cm)。動態(tài)試驗或循環(huán)試驗如裂紋增長和疲勞試驗通常利用液壓伺服系統(tǒng)UTM試驗機來進行,時間較長,載荷較低。

目前,利用萬能試驗機所測試的常見的項目是拉伸強度和拉伸模量、彎曲強度和模量。按照ASTM D 638和ISO 527進行拉伸試驗時,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。彎曲試驗時(ASTM D790 、D6272以及ISO178),樣條被放在試驗機固定機床的兩個支座上。

這個試驗中,十字頭移動的方向與拉伸試驗中移動方向相反,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。因為多數(shù)熱塑性塑料材料不會在這個試驗中斷裂,所以不可能計算斷裂彎曲強度。因而,標準的試驗方法要求計算應變?yōu)?%時的彎曲應力。

常用的電子UTM試驗機的容量為100~135000 lb。尺寸越大,成本越高。一般來說,立式設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試驗機的力程較低,價格也較低,結構容量一般為1000 lb。

門式的UTM試驗機的結構容量可達1000~135000 lb。測力計也以某一的適用于UTM萬能試驗機結構和樣品的力值為分類依據(jù)。例如,一個100 lb的測力計安裝在1000 lb的??蚶铮梢蕴峁?00 lb的試驗載荷。測力計的容量不應超過樣品預測斷裂載荷太多,否則會影響試驗結果的精確性