“软硬兼施”,成就您的实验室真正提效(塑料篇)
如何通过软硬件协同提高塑料拉伸测试效率?
塑料拉伸测试是材料研发与质量控制的核心环节,但传统测试流程常面临效率低、数据偏差大、人工依赖度高等问题。
本文将从软件优化和硬件升级两方面,解析提升测试效率的关键策略,以节省时间和人力成本,加速研发并提升竞争力。
相较于传统的方法设置,可通过以下方式提高测试效率。
预应力直接输入应力
无需换算力值
常用标准中的预应力是通过模量或相关应力规定预应力的,而不是力,所以可以直接在软件的“预加载”设置中采用“拉伸应力”作为预应力,无需再换算成力值。
图1 预加载设置界面
一个测试
两种试验速度
对于测试速度, 一个试验可采用两种速度,试验中切换速度,需确保速度变化发生在应变不大于 0.3% 以内。
即先采用 1mm/min 的速度测量拉伸模量,之后在 0.25%-0.3% 之间切换速度到合适的值。无需进行二次测试,即一根样品用于模量测量,一根样品用于强度测量。
图2 拉伸速度切换设置
材料性能未知
自动判断屈服点
不管是脆性材料还是韧性材料,让软件实时分析拉伸应力-应变曲线,自动判断是否存在零斜率屈服点,以确保到屈服点后自动切换应变源。
a)“计算”中的“屈服”开启“在试验中计算”;
b)“测试控制”中引伸计移除标准选择“屈服(零斜率)”。
通过这两步设置,在测试过程中检测到零斜率屈服点时,软件即可自动切换应变源从引伸计应变到横梁位移。如无屈服点,则引伸计将一直跟踪测量到断裂。
图3 屈服点和引伸计移除标准的方法设置
随着新的 GB/ISO 标准更新,拉伸强度被定义为观测到的最大初始应力。
这一定义的变化,将会影响存在屈服或颈缩且最大应力大于屈服应力的曲线。可通过“局部峰值”的设置(如图4)测定拉伸强度。
图4 局部峰值的设置
材料藕断丝连不用怕
自动判定拉伸断裂应力
标准明确拉伸断裂应力是试样断裂前应力应变曲线上的最大应力值,如在裂纹萌生导致的负荷下降前。常规计算无法自动判定拉伸断裂应力点,可采用力/拉伸位移比率实现。
图5 藕断丝连材料的断裂应力设置
图6 藕断丝连材料的断裂应力位置呈现
测试结果不显示
计算提示来帮忙
当测试结果不出示数值时,在结果表格对应位置可查看计算错误原因提示,帮助您快速排查问题,提高效率。
图7 计算问题提示界面
避免试样尺寸手动记录
与计算的出错风险
为了提高测试效率,减少人为因素导致的错误,建议采用试样尺寸自动测量装置(图8)。
ASMD 可直接将千分尺和游标卡尺连入系统,轻松导入试样尺寸以平均值、中值、最大值、最小值等统计值形式参与应力计算,节省统计值计算和输入时间,避免人为错误。
图8 试样尺寸自动测量装置(ASMD)
简单装置
帮助快速试样对中
试样夹持时的对中性对测试结果的重要性毋庸置疑,为了能在夹持试样时尽量对中,对于不熟练的操作员可能需要多次重复夹持,既耽误时间,还可能因对中不好影响测试结果的准确性。
安装试样对中装置,一次调整即可长久使用。操作员将试样轻轻靠到上下对中装置上,随即夹持试样,即可确保试样的对中性,方便快捷。
图9 气动平推夹具的试样对中装置
采用全自动引伸计
测试过程中无需人工操作
应变测量可用的引伸计形式多样,如图10,既可采用手动接触式引伸计,手动夹持到试样,并当试样拉伸到屈服时手动取下;也可采用自动引伸计,自动夹持到试样,在试样屈服时自动移除,无需人工操作,提高效率。
图10 手动夹持式引伸计、全自动加持式引伸计、视频引伸计
自动化试验系统
解放您的双手
全自动化系统配备了气动夹具和自动引伸计、整合机械手、自动送样系统,从而降低人工干预,实现 24 小时测试,大幅提升测试量。
图11 自动化试验系统
“软硬兼施”才能提升塑料拉伸测试效率
依托智能分析软件,硬件可选择不用成本的自动方案。无论是材料研发企业还是第三方检测机构,高效测试能力都将成为其在智能制造时代立足的核心竞争力。
Instron 拥有覆盖软、硬件的全面测试解决方案,适用于不同实验室环境和测试需求。通过智能化操作、自动化配置与数据一致性保障,帮助您显著提升塑料拉伸测试的效率与可靠性,加快研发进程,推动测试能力向高效、精准、智能的方向持续演进。
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