課堂|塑料拉力機的拉伸試驗詳解
塑料拉力機的拉伸性能作為塑料檢測重點項目之一,對于塑料質量表現(xiàn)有著諸多的影響。與拉伸性能相關的檢測指標主要有抗拉強度、剪切強度、環(huán)壓強度、剝離強度、屈服強度、拉斷伸長率、延伸率、彈性模量等等。拉伸性能主要通過塑料拉力機來測試塑料材料的靜態(tài)拉伸力學性能,從而評價其在實際生產(chǎn)應用中的性能表現(xiàn)。
塑料拉力機的檢測范圍
塑料薄膜、 塑料管材、 塑料建材、 塑料容器、 塑料外殼、 塑料玩具、 電線電纜護套、絕緣塑料、 塑料異型材、 塑料飾品等
一、塑料拉力機的拉伸試驗
1、塑料拉力機的拉伸性能檢測原理
在指定的測試溫度,濕度和拉伸速度下,通過對塑料樣品的縱向施加拉伸載荷,使樣品變形,直到材料破裂。記錄樣品失效時最大負載的變化以及線之間的相應距離。在帶有微處理器的電子拉力機上,只需輸入樣品大小以及其他相關數(shù)據(jù)和要求。在拉伸過程中,傳感器會將力值傳輸?shù)接嬎銠C。計算機會自動記錄拉伸值。應力-應變過程。通過打印機記錄并打印應力-應變曲線和測試數(shù)據(jù)。
2、塑料拉力機相關術語
1) 拉伸應力:試樣在計量標距范圍內,單位初始橫截面上承受的拉伸負荷。
2) 拉伸強度:在拉伸試驗中試樣直到斷裂為止,所承受的最大拉伸應力。
3) 拉伸斷裂應力:在拉伸應力-應變曲線上,斷裂時的應力。
4) 拉伸屈服應力:在拉伸應力-應變曲線上,屈服點處的應力。
5) 斷裂伸長率:在拉力作用下,試樣斷裂時,標線間距離的增加量與初始標距之比,以百分率表示。
6) ε斷=(L-L0)/L0×100%
7) 式中:L0------試樣標線間距離,mm
8) L-------試樣斷裂時標線間距離,mm
9) 彈性模量:在比例極限內,材料所受應力與產(chǎn)生響應的應變之比
10) 試驗原理:
拉伸試驗是對試樣沿縱軸向施加靜態(tài)拉伸負荷,使其破壞。通過測定試樣的屈服力,破壞力,和試樣標距間的伸長來求得試樣的屈服強度,拉伸強度和伸長率。
3、塑料拉力機操作步驟:
1) 用啞鈴形標準裁刀在沖片機上沖取塑料薄片試樣,沿縱向和橫向各取五條,精確測量試樣細頸處的寬度和厚度,并在細頸部分劃出長度標記。也可用注塑機模塑出標準測試樣條。
2) 選擇試驗機載荷,以斷裂時載荷處于刻度盤得1/3~4/5范圍之內最合適。
3) 選擇,調整試驗機的下夾具的下降速度。對于軟質熱塑性塑料,拉伸速度可取50mm/min,100mm/min,200mm/min,500mm/min。
4) 將試樣裝在夾具上,在使用夾具時應先用固定器將上夾具固定,防止儀器刀口損壞,試樣夾好后松開固定器。
5) 按下啟動按鈕,電機開始運轉,下夾具開始下降,指針開始指示。在此過程中,用手控制標尺上的兩根劃尺,使△形指針隨試樣細頸上的兩標記而動,直至試樣斷裂。記錄指示盤讀數(shù)和兩劃尺之間的距離。
6) 按回行開關,將下夾具回復到原來位置,并把指示盤指針撥回零位,開始第二次試驗。
4、影響塑料拉力機拉伸試驗的因素
拉伸性能試驗需要進行嚴格的測試和確認,當然在檢測過程中也不可避免的產(chǎn)生誤差。這其中內在原因包括塑料組分的變化、分子量計算的大小及分布、分子結構的評估、分子取向程度、內部缺陷等因素。而外在可能的影響因素有試驗儀器的選擇、試樣制備與處理、試驗的環(huán)境、檢測人員的素質、操作過程、數(shù)據(jù)處理的方式等等因素。
二、塑料拉力機測試塑料的彎曲強度
1、塑料拉力機測試塑料的彎曲強度基本概念:
撓度:彎曲試驗過程中,試樣跨度中心的定面或底面偏離原始位置的距離。
彎曲應力:試樣在彎曲過程中的任意時刻,中部截面上外層纖維的最大正應力。
彎曲強度:在到達規(guī)定撓度值時或之前,負荷達到最大值時的彎曲應力。
定撓彎曲應力:撓度等于試樣厚度1.5倍時的彎曲應力。
彎曲屈服強度:在負荷-撓度曲線上,負荷不增加而撓度驟增點的應力。
2、塑料拉力機測試塑料的彎曲強度實驗原理:
試驗時將一規(guī)定形狀和尺寸的試樣置于兩支坐上,并在兩支坐的中點施加一集中負荷,使試樣產(chǎn)生彎曲應力和變形。這種方法稱靜態(tài)三點式彎曲試驗。
3、影響塑料彎曲強度因素
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
4、測試塑料彎曲強度條件:
試樣可采用注塑、模塑、或板材經(jīng)機械加工制成矩形截面試樣。
試樣尺寸:標準試樣長(l)寬(b)厚(d)模塑大試樣120±215± 0.210± 0.2模塑小試樣55 ±16± 0.24± 0.2板材試樣10d ±2015± 0.2d板材試樣厚度為1~10mm;每組試樣不少于5個。
5、試驗條件
試驗跨度: 10d± 0.5
試驗速度:2.0± 0.4mm/s(標準試樣)
6、塑料拉力機彎曲強度試驗夾具
6、試驗計算公式
式中:Xi :單個測定值
:一組測定值的算術平均值;
n :測定值個數(shù)。
7、塑料拉伸強度測定數(shù)據(jù)的記錄與處理
1)實驗材料:pp
2)實驗溫度: 15℃
3)試樣類別:板材
4)拉伸速度:100mm/min
5)實驗數(shù)據(jù)記錄與處理:
8、影響塑料彎曲強度因素
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