萬(wàn)能試驗機的調節方法有哪些

萬(wàn)能試驗機被廣泛用于對材料進(jìn)行性能評價(jià)、應用開(kāi)發(fā)研究和質(zhì)量控制，通過(guò)進(jìn)行拉伸、彎曲、壓縮和剪切試驗，借助發(fā)達的電子學(xué)改進(jìn)的性能，這些設備變得更加易于操作，價(jià)格也日益降低。

萬(wàn)能試驗機通過(guò)不同速度級別的調節，對塑料材料樣條進(jìn)行拉伸、彎曲、壓縮或牽引，這是塑料混配實(shí)驗室中普通的設備。在混配料的制備過(guò)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(chǎn)品的質(zhì)量控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量各個(gè)批次之間的一致性。

UTM試驗機包括一個(gè)或多個(gè)垂直承載的立柱，立柱上安裝一個(gè)固定的水平基座，頂部還有一個(gè)可移動(dòng)的水平十字頭(十字橫梁)?，F在的UTM試驗機，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動(dòng)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(lái)共同表征。

測力計附在依靠電動(dòng)馬達或液壓裝置驅動(dòng)的可移動(dòng)的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小，可以通過(guò)數字顯示器或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(wàn)能試驗機來(lái)進(jìn)行，通常加載速度范圍為0.001~20 in./min(1in.=2.54cm)。動(dòng)態(tài)試驗或循環(huán)試驗如裂紋增長(cháng)和疲勞試驗通常利用液壓伺服系統UTM試驗機來(lái)進(jìn)行，時(shí)間較長(cháng)，載荷較低。

目前，利用萬(wàn)能試驗機所測試的常見(jiàn)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(jìn)行拉伸試驗時(shí)，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個(gè)夾具是靜止的，另一個(gè)固定在十字頭上，背離固定夾具移動(dòng)，牽引樣條直至樣條出現斷裂，斷裂時(shí)十字頭會(huì )自動(dòng)停止。

彎曲試驗時(shí)(ASTM D790 、D6272以及ISO178)，樣條被放在試驗機固定機床的兩個(gè)支座上。這個(gè)試驗中，十字頭移動(dòng)的方向與拉伸試驗中移動(dòng)方向相反，向一個(gè)沒(méi)有支撐的中心推動(dòng)而不是牽引樣條，直至樣條彎曲甚至斷裂。因為多數熱塑性塑料材料不會(huì )在這個(gè)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(shí)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(lái)說(shuō)，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(jià)格也較低，結構容量一般為1000 lb。

門(mén)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試驗機結構和樣品的力值為分類(lèi)依據。例如，一個(gè)100 lb的測力計安裝在1000 lb的?？蚶?，可以提供100 lb的試驗載荷。測力計的容量不應超過(guò)樣品預測斷裂載荷太多，否則會(huì )影響試驗結果的精確性。

與靜態(tài)測試所用的電子UTM試驗機不同，液壓伺服UTM試驗機可以進(jìn)動(dòng)態(tài)測試以及疲勞試驗。這樣必須反復施加應力，進(jìn)行加載-釋放的循環(huán)。例如，疲勞裂紋增長(cháng)試驗，用戶(hù)期望了解待測材料經(jīng)過(guò)多少次循環(huán)會(huì )斷裂。動(dòng)態(tài)測試萬(wàn)能試驗機所需的應力比電子萬(wàn)能試驗機靜態(tài)試驗中所需的應力要小。

液壓伺服系統試驗機的框架容量從100 lb到數噸不等。這種試驗機基本用于金屬材料的疲勞試驗，但在汽車(chē)塑料、航天塑料、生物醫藥塑料以及電子元件用塑料等領(lǐng)域的應用越來(lái)越廣泛，這些領(lǐng)域需要耐疲勞性好的結構部件。