材料试验机对塑料拉伸检测的影响
材料试验机(又称拉力机)是用于材料力学性能测试的仪器。市场上销售主要适用于塑料板材、管材、异型材,塑料薄膜及橡胶、电线电缆、防水卷材、金属丝等材料的各种物理机械性能测试。拉力机用来对金属材料和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力,拉力机夹具作为仪器的重要组成部分,不同的材料需要不同的夹具。这也是试验能否顺利进行及试验数据准确度高低的一个重要因素。做拉伸、弯曲、剥离、压缩、撕裂等试验中,拉伸试验是利用材料试验机、采用标准中规定的试样,在规定的标准状态下测定材料的拉伸力、拉伸强度、断裂伸长率、断裂强度等参数。
测力传感器精度、速度控制精度、夹具、同轴度和数据采集频率等是材料试验机影响拉伸试验数据的主要因素。测力传感器是材料试验机的核心部件,它的精度直接影响到试验数据和偏差大小。拉伸速度要求平稳均匀,速度偏高或偏低都会影响拉伸结果。在试验过程中,试验机夹具分离速度,以mm/mino为单位。夹具的设计主要是手动和气动两种。试验机的同轴度不好,拉伸位移偏大,拉伸强度有时将受到影响,结果偏小。试验数据采集的频率也要适中,否则将影响到试验数据,峰值偏小。
试样的制备与处理对塑料拉伸检测的影响
在做各种塑料试验时,都要按标准制成样 (依据GB/T8804与受试材料有关的部分制样)。制样方式有两种:一是用原材料制样,另一种是从制品上直接取样。用原材料制成试样有几种方法,包括模压型、注塑成型、压延成型或吹膜成型等,每种制样过程都有符合相关的标准。但不同方法制样的试验数据不具备可比性。同一种制样方法,要求工艺参数(如模具结构、成型温度、成型压力、冷却速度等)和工艺过程也要相同,否则塑料的成型过程中的微观结构如结晶度、分子取向等将有较大变化,直接影响试验数据。
试样的厚度及宽度对结果影响很大,同一种塑料若试样的尺寸不同,其拉伸强度试验结果将有一定差异。所以在加工试样、测量试样尺寸时,特别要注意被测试样的尺寸和公差是否在标准所规定的范围内,试样的尺寸规格要一致。试样的厚度不同试验数据也不同,厚度大的试样,一般试验数据偏小。也就是说试样越厚存在缺陷的概率越高。从塑料制品上直接取样时,取样位置要具有代表性,取样时要远离边缘和转角部位,并变换不同的角度和更换不同的位置。模塑试样往往后收缩较大,被测部位若出现轻微缩痕影响平整度要注意多测几点,以得出其真实尺寸。试样制备好后,要在恒温性湿条件下放置处理,执行GB/T8804标准。在放置过程中,将引起分子量、分子构型、物理状态的变化,并能消除试样内存的残余应力。
数据处理对塑料拉伸检测的影响
数据处理是整个试验过程的一个重要环节,因此与试验结果的程度有着密切的关系。
现在的材料试验机多数由计算机控制,数据处理已程序化,但是有些数据还是依靠人为测试和计算。如试样尺寸、位移变化、伸长率计算等。
数据的处理采取四舍五入的原则,要以测量误差为依据,将测试得到的或计算得到的数据截取成所需要的位数,对舍去的位数按四舍五入处理(或省略掉)。
人员操作对塑料拉伸检测的影响
试验的整个过程都是在人的操作和控制下进行的,人为因素不可避免地会影响到试验结果。即便是精细认真有实验经验的人做试验,每次试验数据也都不会完全一致。人为因素涉及到取样、制样过程,试样的处理,试验过程,数据处理等。做对比试验,好同一人员操作,以保证得出正确的结论。
影响材料拉伸性能的因素:
(1)拉伸速度的影响:
塑料属粘弹性材料,它的应力松弛过程与变形速率紧密相关,应力松弛需要一个时间;硬而脆的塑料对拉伸速度比较敏感,一般采用比较低的拉伸速度,韧性塑料对拉伸速度的敏感性小,一般采用较高的拉伸速度,以缩短试验周期,提率;
(2)温度和湿度的影响:
高分子材料对温度有依赖性,随温度的升高,拉伸强度降低,而断裂伸长率,随温度的降低,拉伸强度升高,断裂伸长率减小;实验环境:温度23±2℃,相对湿度50±5%,气压是86~106KPa。
(3)预处理:材料在加工过程中,由于加热和冷却的时间和速度不同,易产生局部应力集中,经过一定温度下的热处理,可消除内应力,提高强度。
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