En les proves diàries, a més dels paràmetres de precisió del propi equip, heu considerat mai l'impacte de la mesura de la mida de la mostra en els resultats de les proves? Aquest article combinarà estàndards i casos específics per donar alguns suggeriments sobre la mesura de la mida d'alguns materials comuns.
1. Quant afecta l'error en la mesura de la mida de la mostra els resultats de la prova?
Primer, quina és la magnitud de l'error relatiu causat per l'error. Per exemple, per al mateix error de 0,1 mm, per a una mida de 10 mm, l'error és de l'1% i per a una mida d'1 mm, l'error és del 10%;
En segon lloc, quanta influència té la mida en el resultat. Per a la fórmula de càlcul de la resistència a la flexió, l'amplada té un efecte de primer ordre sobre el resultat, mentre que el gruix té un efecte de segon ordre sobre el resultat. Quan l'error relatiu és el mateix, el gruix té un impacte més gran sobre el resultat.
Per exemple, l'amplada i el gruix estàndard de la mostra de prova de flexió són de 10 mm i 4 mm respectivament, i el mòdul de flexió és de 8956 MPa. Quan s'introdueix la mida real de la mostra, l'amplada i el gruix són de 9,90 mm i 3,90 mm respectivament, i el mòdul de flexió esdevé de 9741 MPa, un augment de gairebé el 9%.
2. Quin és el rendiment dels equips comuns de mesura de la mida de les mostres?
Els equips de mesura de dimensions més comuns actualment són principalment micròmetres, calibres, calibres de gruix, etc.
El rang dels micròmetres ordinaris generalment no supera els 30 mm, la resolució és d'1 μm i l'error màxim d'indicació és d'aproximadament ±(2~4) μm. La resolució dels micròmetres d'alta precisió pot arribar als 0,1 μm i l'error màxim d'indicació és de ±0,5 μm.
El micròmetre té un valor de força de mesurament constant integrat, i cada mesurament pot obtenir el resultat de la mesura sota la condició de força de contacte constant, que és adequada per a la mesura de dimensions de materials durs.
El rang de mesura d'un calibre convencional generalment no supera els 300 mm, amb una resolució de 0,01 mm i un error d'indicació màxim d'aproximadament ±0,02~0,05 mm. Alguns calibres grans poden arribar a un rang de mesura de 1000 mm, però l'error també augmentarà.
El valor de la força de subjecció del calibre depèn de l'operador. Els resultats de la mesura de la mateixa persona són generalment estables i hi haurà una certa diferència entre els resultats de la mesura de diferents persones. És adequat per a la mesura dimensional de materials durs i la mesura dimensional d'alguns materials tous de grans dimensions.
El recorregut, la precisió i la resolució d'un calibre de gruix són generalment similars als d'un micròmetre. Aquests dispositius també proporcionen una pressió constant, però la pressió es pot ajustar canviant la càrrega a la part superior. Generalment, aquests dispositius són adequats per mesurar materials tous.
3. Com triar l'equip de mesura de la mida de la mostra adequat?
La clau per seleccionar equips de mesura dimensional és assegurar-se que es puguin obtenir resultats de prova representatius i altament repetibles. El primer que hem de tenir en compte són els paràmetres bàsics: rang i precisió. A més, els equips de mesura dimensional d'ús comú, com ara micròmetres i calibres, són equips de mesura de contacte. Per a algunes formes especials o mostres toves, també hem de tenir en compte la influència de la forma de la sonda i la força de contacte. De fet, moltes normes han proposat requisits corresponents per als equips de mesura dimensional: la norma ISO 16012:2015 estipula que per a les ranures modelades per injecció, es poden utilitzar micròmetres o calibres de gruix micromètrics per mesurar l'amplada i el gruix de les mostres modelades per injecció; per a mostres mecanitzades, també es poden utilitzar calibres i equips de mesura sense contacte. Per a resultats de mesura dimensional de <10 mm, la precisió ha de ser de ±0,02 mm, i per a resultats de mesura dimensional de ≥10 mm, el requisit de precisió és de ±0,1 mm. La norma GB/T 6342 estipula el mètode de mesura dimensional per a plàstics escumosos i cautxú. Per a algunes mostres, es permeten micròmetres i calibres, però l'ús de micròmetres i calibres està estrictament estipulat per evitar que la mostra se sotmeti a grans forces, cosa que resulta en resultats de mesura inexactes. A més, per a mostres amb un gruix inferior a 10 mm, la norma també recomana l'ús d'un micròmetre, però té requisits estrictes per a la tensió de contacte, que és de 100 ± 10 Pa.
La norma GB/T 2941 especifica el mètode de mesura dimensional per a mostres de cautxú. Cal destacar que per a mostres amb un gruix inferior a 30 mm, la norma especifica que la forma de la sonda és un peu de pressió circular pla amb un diàmetre de 2 mm a 10 mm. Per a mostres amb una duresa de ≥35 IRHD, la càrrega aplicada és de 22 ± 5 kPa, i per a mostres amb una duresa inferior a 35 IRHD, la càrrega aplicada és de 10 ± 2 kPa.
4. Quins equips de mesura es poden recomanar per a alguns materials comuns?
A. Per a mostres de tracció de plàstic, es recomana utilitzar un micròmetre per mesurar l'amplada i el gruix;
B. Per a mostres d'impacte amb entalles, es pot utilitzar un micròmetre o un mesurador de gruix amb una resolució d'1 μm per a la mesura, però el radi de l'arc a la part inferior de la sonda no ha de superar els 0,10 mm;
C. Per a mostres de pel·lícula, es recomana un mesurador de gruix amb una resolució superior a 1 μm per mesurar el gruix;
D. Per a mostres de tracció de cautxú, es recomana un mesurador de gruix per mesurar el gruix, però cal parar atenció a la zona de la sonda i a la càrrega;
E. Per a materials d'escuma més prims, es recomana un mesurador de gruix específic per mesurar-ne el gruix.
5. A més de la selecció de l'equip, quines altres consideracions s'han de tenir en compte a l'hora de mesurar les dimensions?
Cal considerar que la posició de mesura d'algunes mostres representa la mida real de la mostra.
Per exemple, per a les ranures corbes modelades per injecció, hi haurà un angle de desplegament de no més d'1° al costat de la ranura, de manera que l'error entre els valors d'amplada màxima i mínima pot arribar als 0,14 mm.
A més, les mostres modelades per injecció tindran retracció tèrmica i hi haurà una gran diferència entre mesurar al mig i a la vora de la mostra, de manera que les normes pertinents també especificaran la posició de mesura. Per exemple, la norma ISO 178 exigeix que la posició de mesura de l'amplada de la mostra sigui de ±0,5 mm des de la línia central del gruix i la posició de mesura del gruix sigui de ±3,25 mm des de la línia central de l'amplada.
A més d'assegurar-se que les dimensions es mesuren correctament, també s'ha de tenir cura d'evitar errors causats per errors d'entrada humana.
Data de publicació: 25 d'octubre de 2024