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Como parte fundamental de las pruebas de propiedades mecánicas de los materiales, el ensayo de tracción desempeña un papel crucial en la fabricación industrial, la investigación y el desarrollo de materiales, etc. Sin embargo, algunos errores comunes pueden afectar considerablemente la precisión de los resultados. ¿Has notado estos detalles?

1. El sensor de fuerza no cumple con los requisitos de la prueba:

El sensor de fuerza es un componente clave en las pruebas de tracción, y elegir el sensor adecuado es fundamental. Algunos errores comunes incluyen: no calibrar el sensor de fuerza, usar un sensor con un rango inapropiado y dejar que el sensor envejezca, lo que puede provocar su fallo.

Solución:

Al seleccionar el sensor de fuerza más adecuado para la muestra, se deben tener en cuenta los siguientes factores:

1. Rango del sensor de fuerza:
Determine el rango necesario del sensor de fuerza en función de los valores máximos y mínimos de fuerza requeridos para su muestra de prueba. Por ejemplo, para muestras de plástico, si se necesitan medir tanto la resistencia a la tracción como el módulo de elasticidad, es necesario considerar de forma integral el rango de fuerza de estos dos parámetros para seleccionar el sensor de fuerza adecuado.

2. Precisión y rango de precisión:

Los niveles de precisión habituales de los sensores de fuerza son 0,5 y 1. Tomando 0,5 como ejemplo, generalmente significa que el error máximo permitido por el sistema de medición se encuentra dentro de ±0,5 % del valor indicado, no dentro de ±0,5 % de la escala completa. Es importante tener esto en cuenta.

Por ejemplo, para un sensor de fuerza de 100 N, al medir un valor de fuerza de 1 N, ±0,5 % del valor indicado representa un error de ±0,005 N, mientras que ±0,5 % de la escala completa representa un error de ±0,5 N.
Tener precisión no significa que todo el rango tenga la misma precisión. Debe haber un límite inferior. En este caso, depende del rango de precisión.
Tomando como ejemplo diferentes sistemas de prueba, los sensores de fuerza de las series UP2001 y UP-2003 pueden alcanzar una precisión de nivel 0,5 desde la escala completa hasta 1/1000 de la escala completa.

El accesorio no es adecuado o el funcionamiento es incorrecto:
El dispositivo de sujeción es el elemento que conecta el sensor de fuerza con la muestra. La elección del dispositivo de sujeción influye directamente en la precisión y fiabilidad del ensayo de tracción. A juzgar por los resultados del ensayo, los principales problemas derivados del uso de dispositivos de sujeción inadecuados o de un funcionamiento incorrecto son el deslizamiento o la rotura de las mordazas.

Corrimiento:

El deslizamiento más evidente de la muestra se manifiesta cuando esta se sale del soporte o cuando se observa una fluctuación anormal de la fuerza en la curva. Además, antes de la prueba, se puede comprobar marcando la zona cercana a la posición de sujeción para verificar si la línea marcada se encuentra alejada de la superficie de sujeción o si existe una marca de arrastre en la marca del diente que indica la posición de sujeción de la muestra.

Solución:

Cuando se detecte deslizamiento, primero confirme si la abrazadera manual está bien apretada al sujetar la muestra, si la presión de aire de la abrazadera neumática es suficiente y si la longitud de sujeción de la muestra es adecuada.
Si no hay problemas con el funcionamiento, considere si la selección de la abrazadera o de las superficies de sujeción es la adecuada. Por ejemplo, las placas metálicas deben probarse con superficies de sujeción dentadas en lugar de lisas, y para el caucho con gran deformación se deben usar abrazaderas autoblocantes o neumáticas en lugar de abrazaderas manuales de presión plana.

Mandíbulas rotas:
Solución:

Las mordazas de sujeción de la muestra, como su nombre indica, se rompen en el punto de sujeción. Al igual que en el caso del deslizamiento, es necesario comprobar si la presión de sujeción sobre la muestra es excesiva, si la superficie de la mordaza o la abrazadera se han seleccionado correctamente, etc.
Por ejemplo, al realizar una prueba de tracción de cuerda, una presión de aire excesiva provocará que la muestra se rompa en las mordazas, lo que resultará en una baja resistencia y elongación; para las pruebas de película, se deben usar mordazas recubiertas de caucho o mordazas de contacto con alambre en lugar de mordazas dentadas para evitar dañar la muestra y provocar una falla prematura de la película.

3. Desalineación de la cadena de carga:

La alineación de la cadena de carga se puede entender simplemente como la alineación de los ejes centrales del sensor de fuerza, el soporte, el adaptador y la muestra. En los ensayos de tracción, si la alineación de la cadena de carga no es correcta, la muestra estará sometida a una fuerza de deflexión adicional durante la carga, lo que provocará una distribución desigual de la fuerza y ​​afectará la fiabilidad de los resultados.

Solución:

Antes de comenzar el ensayo, se debe verificar y ajustar el centrado de la cadena de carga, excluyendo la muestra. Cada vez que se sujete la muestra, preste atención a la coherencia entre el centro geométrico de la muestra y el eje de carga de la cadena. Puede elegir una anchura de sujeción cercana a la de la muestra o instalar un dispositivo de centrado para facilitar el posicionamiento y mejorar la repetibilidad de la sujeción.

4. Selección y funcionamiento incorrectos de las fuentes de deformación:

Los materiales se deforman durante las pruebas de tracción. Los errores comunes en la medición de la deformación incluyen la selección incorrecta de la fuente de medición, la selección inadecuada del extensómetro, la instalación incorrecta del extensómetro, la calibración inexacta, etc.

Solución:

La selección de la fuente de deformación se basa en la geometría de la muestra, la magnitud de la deformación y los resultados de las pruebas requeridas.
Por ejemplo, si se desea medir el módulo de elasticidad de plásticos y metales, el uso de la medición del desplazamiento de la viga dará como resultado un módulo bajo. En este caso, es necesario considerar la longitud de la muestra y el recorrido requerido para seleccionar un extensómetro adecuado.

Para tiras largas de lámina, cuerdas y otras muestras, el desplazamiento de la viga puede utilizarse para medir su elongación. Tanto si se utiliza una viga como un extensómetro, es fundamental asegurarse de que el bastidor y el extensómetro estén calibrados antes de realizar una prueba de tracción.

Al mismo tiempo, asegúrese de que el extensómetro esté correctamente instalado. No debe estar demasiado flojo, ya que podría deslizarse durante la prueba, ni demasiado apretado, ya que podría provocar que la muestra se rompa en la cuchilla del extensómetro.

5. Frecuencia de muestreo inapropiada:

La frecuencia de muestreo de datos suele pasarse por alto. Una frecuencia de muestreo baja puede provocar la pérdida de datos clave de la prueba y afectar la fiabilidad de los resultados. Por ejemplo, si no se registra la fuerza máxima real, el resultado de la fuerza máxima será bajo. Si la frecuencia de muestreo es demasiado alta, se producirá un sobremuestreo, lo que generará redundancia de datos.

Solución:

Seleccione la frecuencia de muestreo adecuada según los requisitos de la prueba y las propiedades del material. Como regla general, se recomienda una frecuencia de muestreo de 50 Hz. Sin embargo, para valores que cambian rápidamente, se debe utilizar una frecuencia de muestreo mayor para registrar los datos.

6. Errores en la medición de dimensiones:

Los errores en la medición de dimensiones incluyen no medir el tamaño real de la muestra, errores de posición en la medición, errores en la herramienta de medición y errores en la introducción de dimensiones.

Solución:

Al realizar las pruebas, no se debe utilizar directamente el tamaño de muestra estándar, sino que se debe realizar una medición real; de lo contrario, la tensión podría ser demasiado baja o demasiado alta.

Los diferentes tipos y tamaños de muestras requieren diferentes presiones de contacto para las pruebas y diferentes niveles de precisión en el dispositivo de medición de dimensiones.

A menudo, es necesario medir las dimensiones de una muestra en múltiples puntos para obtener el promedio o el valor mínimo. Preste especial atención al proceso de registro, cálculo e introducción de datos para evitar errores. Se recomienda utilizar un dispositivo automático de medición de dimensiones, ya que las dimensiones medidas se introducen automáticamente en el software y se calculan estadísticamente para evitar errores operativos y mejorar la eficiencia de la prueba.

7. Error de configuración del software:

El hecho de que el hardware funcione correctamente no significa que el resultado final sea correcto. Las normas pertinentes para los distintos materiales incluyen definiciones e instrucciones específicas para los resultados de las pruebas.

La configuración del software debe basarse en estas definiciones e instrucciones del proceso de prueba, como la precarga, la frecuencia de prueba, la selección del tipo de cálculo y la configuración de parámetros específicos.

Además de los errores comunes mencionados anteriormente relacionados con el sistema de prueba, la preparación de la muestra, el entorno de prueba, etc., también tienen un impacto importante en el ensayo de tracción y deben tenerse en cuenta.