課堂|塑料拉力機的拉伸試驗詳解
塑(su)(su)料(liao)(liao)拉(la)(la)力機的拉(la)(la)伸性(xing)能作為塑(su)(su)料(liao)(liao)檢(jian)測重點項目之一(yi),對于塑(su)(su)料(liao)(liao)質量(liang)表現有(you)著諸多的影響。與拉(la)(la)伸性(xing)能相(xiang)關的檢(jian)測指標主要有(you)抗拉(la)(la)強(qiang)度、剪(jian)切(qie)強(qiang)度、環壓強(qiang)度、剝離強(qiang)度、屈服強(qiang)度、拉(la)(la)斷伸長(chang)率(lv)、延伸率(lv)、彈性(xing)模(mo)量(liang)等等。拉(la)(la)伸性(xing)能主要通(tong)過塑(su)(su)料(liao)(liao)拉(la)(la)力機來(lai)測試(shi)塑(su)(su)料(liao)(liao)材料(liao)(liao)的靜(jing)態(tai)拉(la)(la)伸力學性(xing)能,從(cong)而評價(jia)其(qi)在實際生產應用(yong)中的性(xing)能表現。
塑料拉力機(ji)的檢測(ce)范(fan)圍
塑(su)料薄膜、 塑(su)料管(guan)材(cai)、 塑(su)料建(jian)材(cai)、 塑(su)料容器、 塑(su)料外殼、 塑(su)料玩具、 電線電纜(lan)護套、絕緣塑(su)料、 塑(su)料異型材(cai)、 塑(su)料飾品(pin)等
一、塑料拉力機的(de)拉伸試驗
1、塑(su)料拉(la)力機的拉(la)伸(shen)性能檢測(ce)原理
在指定的(de)(de)(de)測試溫度(du)(du),濕度(du)(du)和(he)拉伸(shen)速(su)度(du)(du)下,通過(guo)對塑料樣品(pin)的(de)(de)(de)縱向施加拉伸(shen)載荷,使樣品(pin)變形(xing),直到材料破裂。記(ji)錄樣品(pin)失效(xiao)時最大負載的(de)(de)(de)變化以(yi)及線(xian)之間的(de)(de)(de)相(xiang)應距(ju)離。在帶(dai)有微處理器(qi)的(de)(de)(de)電子(zi)拉力機(ji)上(shang),只(zhi)需(xu)輸入樣品(pin)大小以(yi)及其他相(xiang)關數據和(he)要(yao)求。在拉伸(shen)過(guo)程中,傳感器(qi)會將力值(zhi)傳輸到計(ji)算機(ji)。計(ji)算機(ji)會自動記(ji)錄拉伸(shen)值(zhi)。應力-應變過程。通(tong)過打(da)(da)印機記錄并打(da)(da)印應力-應變曲線和測試數據。
2、塑料拉力機相關術語
1) 拉伸應(ying)力:試樣在計量標距范圍內,單位初始(shi)橫(heng)截面上承受的拉伸負荷。
2) 拉(la)伸(shen)強度:在拉(la)伸(shen)試驗中試樣直到(dao)斷裂(lie)為止,所承受的最大拉(la)伸(shen)應(ying)力。
3) 拉伸(shen)斷裂應力:在拉伸(shen)應力-應變曲線(xian)上,斷裂時的(de)應力。
4) 拉(la)伸屈服應力(li):在拉(la)伸應力(li)-應變(bian)曲線上,屈服點處(chu)的應力。
5) 斷裂(lie)伸長率(lv):在拉力作用(yong)下,試樣斷裂(lie)時,標線間距(ju)離的增加量(liang)與初始標距(ju)之(zhi)比,以百分率(lv)表(biao)示。
6) ε斷=(L-L0)/L0×100%
7) 式中:L0------試樣(yang)標線間距離,mm
8) L-------試樣(yang)斷裂(lie)時標線間距(ju)離,mm
9) 彈性模量:在比例極限內,材(cai)料(liao)所受應力(li)與產生響應的應變之比
10) 試驗原理:
拉(la)伸(shen)試驗是對試樣沿縱軸向施加靜態拉(la)伸(shen)負荷,使(shi)其(qi)破壞。通過測定試樣的屈服(fu)力,破壞力,和(he)試樣標(biao)距(ju)間的伸(shen)長來求得試樣的屈服(fu)強度(du),拉(la)伸(shen)強度(du)和(he)伸(shen)長率。
3、塑料拉力(li)機操作步驟:
1) 用(yong)啞鈴形標(biao)準裁刀在(zai)沖(chong)片(pian)機上沖(chong)取塑料薄片(pian)試樣,沿縱向和橫(heng)向各(ge)取五(wu)條,精確(que)測(ce)量試樣細(xi)(xi)頸處的寬(kuan)度和厚度,并在(zai)細(xi)(xi)頸部分劃出長(chang)度標(biao)記。也可用(yong)注塑機模塑出標(biao)準測(ce)試樣條。
2) 選擇試驗機載荷,以斷裂時載荷處于刻(ke)度盤得(de)1/3~4/5范圍之內最合適。
3) 選擇,調(diao)整(zheng)試(shi)驗機的(de)下夾具的(de)下降速度。對于(yu)軟質熱塑(su)性塑(su)料,拉伸速度可取50mm/min,100mm/min,200mm/min,500mm/min。
4) 將試(shi)樣裝在(zai)夾(jia)具(ju)上(shang),在(zai)使用(yong)夾(jia)具(ju)時應先用(yong)固定(ding)器(qi)將上(shang)夾(jia)具(ju)固定(ding),防止儀器(qi)刀口損(sun)壞(huai),試(shi)樣夾(jia)好后(hou)松開固定(ding)器(qi)。
5) 按(an)(an)下(xia)啟動按(an)(an)鈕,電(dian)機開(kai)始(shi)運轉,下(xia)夾具開(kai)始(shi)下(xia)降(jiang),指針開(kai)始(shi)指示(shi)。在此過程(cheng)中,用(yong)手控制標尺(chi)上的(de)兩(liang)根(gen)劃(hua)尺(chi),使△形指(zhi)針隨(sui)試樣細頸(jing)上(shang)的兩標記而動,直至試樣斷裂。記錄指(zhi)示盤讀數(shu)和(he)兩劃尺之(zhi)間的距(ju)離(li)。
6) 按回行(xing)開關,將(jiang)下夾具回復到原來位置,并把(ba)指示(shi)盤指針撥回零位,開始第(di)二次試(shi)驗。
4、影響(xiang)塑(su)料(liao)拉(la)力機(ji)拉(la)伸試驗的因(yin)素
拉伸性能試驗需要(yao)進行嚴(yan)格的(de)測試和確認,當然在檢測過(guo)程(cheng)中也不可避(bi)免的(de)產生誤差(cha)。這其中內在原因(yin)包括塑(su)料組分(fen)(fen)(fen)的(de)變化(hua)、分(fen)(fen)(fen)子量(liang)計(ji)算的(de)大小及分(fen)(fen)(fen)布、分(fen)(fen)(fen)子結(jie)構的(de)評估、分(fen)(fen)(fen)子取(qu)向(xiang)程(cheng)度、內部缺(que)陷等因(yin)素(su)。而外在可能的(de)影響(xiang)因(yin)素(su)有(you)試驗儀器(qi)的(de)選擇、試樣制備與(yu)處理、試驗的(de)環境、檢測人(ren)員的(de)素(su)質(zhi)、操(cao)作過(guo)程(cheng)、數據處理的(de)方式等等因(yin)素(su)。
二、塑料拉(la)力機測試塑料的彎曲強度
1、塑(su)料(liao)拉(la)力(li)機(ji)測試(shi)塑(su)料(liao)的彎曲強度基本概念:
撓度(du):彎(wan)曲(qu)試(shi)驗過程中,試(shi)樣跨度(du)中心的定面或底面偏離(li)原始位(wei)置的距離(li)。
彎曲應(ying)力(li):試(shi)樣在彎曲過程中的任(ren)意時刻(ke),中部截面上(shang)外層纖(xian)維的最大正應(ying)力(li)。
彎曲強度(du):在到達(da)規定撓(nao)度(du)值(zhi)時或(huo)之前,負(fu)荷(he)達(da)到最(zui)大(da)值(zhi)時的彎曲應力。
定(ding)撓彎曲應力(li):撓度等于試樣厚度1.5倍時的彎曲(qu)應力。
彎曲(qu)(qu)屈服(fu)強度:在負荷-撓度曲(qu)(qu)線上,負荷不(bu)增(zeng)加而撓度驟增(zeng)點的(de)應力。
2、塑料拉(la)力機(ji)測(ce)試塑料的彎曲強(qiang)度(du)實驗(yan)原理:
試驗時將一(yi)規定(ding)形狀和尺寸(cun)的試樣置于(yu)兩(liang)支(zhi)坐(zuo)上,并在兩(liang)支(zhi)坐(zuo)的中點(dian)(dian)施(shi)加一(yi)集中負(fu)荷,使試樣產生(sheng)彎曲(qu)應力和變(bian)形。這(zhe)種方法稱靜(jing)態(tai)三(san)點(dian)(dian)式彎曲(qu)試驗。
3、影響塑料彎曲強度因素
① 跨厚比
② 應變(bian)速率
③ 加載壓頭(tou)圓弧和支座圓弧半(ban)徑
④ 溫度
⑤ 操(cao)作影(ying)響
4、測試塑料彎曲強度條件:
試樣(yang)可采用注塑、模塑、或板(ban)材(cai)經機械(xie)加工制成矩形截面試樣(yang)。
試樣(yang)(yang)尺寸:標準試樣(yang)(yang)長(chang)(l)寬(b)厚(hou)(d)模塑大試(shi)(shi)(shi)樣(yang)120±215± 0.210± 0.2模塑小(xiao)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)55 ±16± 0.24± 0.2板(ban)(ban)材(cai)(cai)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)10d ±2015± 0.2d板(ban)(ban)材(cai)(cai)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)厚(hou)度為1~10mm;每組(zu)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)不少于5個。
5、試驗條(tiao)件
試驗跨度(du): 10d± 0.5
試(shi)驗速(su)度:2.0± 0.4mm/s(標準試(shi)樣)
6、塑料(liao)拉力機彎曲(qu)強度試驗夾(jia)具
6、試驗(yan)計算公式
式(shi)中:Xi :單(dan)個測定(ding)值
:一組測定值的算術平均(jun)值;
n :測定值個(ge)數。
7、塑(su)料(liao)拉伸強度(du)測(ce)定數據的記(ji)錄與處理
1)實驗材料:pp
2)實驗溫度: 15℃
3)試樣類別:板材
4)拉伸速(su)度:100mm/min
5)實驗(yan)數(shu)據(ju)記(ji)錄與處(chu)理(li):
8、影響塑(su)料(liao)彎曲(qu)強度(du)因素
1)跨厚比2)應變速率
3)加載壓頭圓弧和支座圓弧半徑
4)溫度
5)操作影響
6)跨厚比