Vetolujuustestaus on tärkeä osa materiaalien mekaanisten ominaisuuksien testausta, ja sillä on tärkeä rooli teollisessa valmistuksessa, materiaalitutkimuksessa ja -kehityksessä jne. Joillakin yleisillä virheillä on kuitenkin valtava vaikutus testitulosten tarkkuuteen. Oletko huomannut nämä yksityiskohdat?
1. Voima-anturi ei täytä testivaatimuksia:
Voima-anturi on vetolujuustestauksen keskeinen osa, ja oikean voima-anturin valinta on ratkaisevan tärkeää. Joitakin yleisiä virheitä ovat: voima-anturin kalibroimatta jättäminen, voima-anturin käyttö sopimattomalla mittausalueella ja voima-anturin vanhentaminen, joka aiheuttaa sen vikaantumisen.
Ratkaisu:
Seuraavat tekijät tulee ottaa huomioon valittaessa sopivinta voima-anturia näytteen mukaan:
1. Voima-anturin alue:
Määritä vaadittava voima-anturin alue testinäytteellesi vaadittujen tulosten maksimi- ja minimivoima-arvojen perusteella. Esimerkiksi muovinäytteiden tapauksessa, jos sekä vetolujuus että moduuli on mitattava, on tarpeen ottaa kattavasti huomioon näiden kahden tuloksen voima-alue sopivan voima-anturin valitsemiseksi.
2. Tarkkuus ja tarkkuusalue:
Voima-antureiden yleisimmät tarkkuustasot ovat 0,5 ja 1. Esimerkiksi 0,5 tarkoittaa yleensä, että mittausjärjestelmän sallima suurin virhe on ±0,5 %:n sisällä ilmoitetusta arvosta, ei ±0,5 %:n sisällä täydestä asteikosta. On tärkeää erottaa tämä toisistaan.
Esimerkiksi 100 N:n voima-anturilla, kun mitataan 1 N:n voima-arvoa, ±0,5 % ilmoitetusta arvosta on ±0,005 N virhe, kun taas ±0,5 % täydestä asteikosta on ±0,5 N virhe.
Tarkkuus ei tarkoita, että koko alue on samaa tarkkuutta. On oltava alaraja. Tällä hetkellä se riippuu tarkkuusalueesta.
Erilaisista testausjärjestelmistä esimerkkinä UP2001- ja UP-2003-sarjan voima-anturit voivat saavuttaa 0,5 tason tarkkuuden täydestä asteikosta 1/1000-osaan täydestä asteikosta.
Kiinnityslaite ei ole sopiva tai sen toiminta on virheellinen:
Kiinnitin on väliaine, joka yhdistää voima-anturin ja näytteen. Kiinnittimen valinta vaikuttaa suoraan vetokokeen tarkkuuteen ja luotettavuuteen. Testin ulkonäön perusteella sopimattomien kiinnittimien käytöstä tai väärästä käytöstä aiheutuvia pääongelmia ovat liukumiset tai rikkoutuneet leuat.
Liukastuminen:
Näytteen liukumisen ilmeisin oire on näytteen irtoaminen kiinnittimestä tai käyrän epänormaali voimavaihtelu. Lisäksi se voidaan arvioida merkitsemällä merkki kiinnityskohdan lähelle ennen testiä nähdäksesi, onko merkkiviiva kaukana kiinnityspinnasta tai onko näytteen kiinnityskohdan hampaan merkinnässä vetojälkiä.
Ratkaisu:
Kun havaitaan luistamista, varmista ensin, että manuaalinen puristin on kiristetty näytettä puristettaessa, onko pneumaattisen puristimen ilmanpaine riittävän suuri ja onko näytteen puristuspituus riittävä.
Jos toiminnassa ei ole ongelmia, harkitse, onko puristin tai puristuspinnan valinta sopiva. Esimerkiksi metallilevyt tulisi testata sahalaitaisilla puristuspinnoilla sileiden puristuspintojen sijaan, ja suuren muodonmuutoksen omaavien kumien testauksessa tulisi käyttää itselukittuvia tai pneumaattisia puristimia manuaalisten litteiden puristimien sijaan.
Leukojen murtaminen:
Ratkaisu:
Näytteen leuat katkeavat, kuten nimestä voi päätellä, kiinnityskohdasta. Samoin kuin luistamisen tapauksessa, on varmistettava, onko näytteeseen kohdistuva kiinnityspaine liian suuri, onko puristin tai leukojen pinta valittu asianmukaisesti jne.
Esimerkiksi köyden vetolujuuskoetta suoritettaessa liiallinen ilmanpaine aiheuttaa näytteen murtumisen leukojen kohdalta, mikä johtaa alhaiseen lujuuteen ja venymään; kalvokokeessa tulisi käyttää kumipäällysteisiä leukoja tai lankaa koskettavia leukoja sahalaitaisten leukojen sijaan, jotta näyte ei vahingoitu ja kalvo ei petä ennenaikaisesti.
3. Kuormaketjun virheellinen kohdistus:
Kuormaketjun kohdistus voidaan yksinkertaisesti ymmärtää sillä, ovatko voima-anturin, kiinnittimen, sovittimen ja näytteen keskiviivat suorassa linjassa. Vetolujuustesteissä, jos kuormaketjun kohdistus ei ole hyvä, testinäyte altistetaan kuormituksen aikana lisätaipumavoimalle, mikä johtaa epätasaiseen voimaan ja vaikuttaa testitulosten luotettavuuteen.
Ratkaisu:
Ennen testin aloittamista on tarkistettava ja säädettävä muun kuin näytteen kuormaketjun keskitys. Joka kerta, kun näytettä kiinnitetään, on kiinnitettävä huomiota näytteen geometrisen keskipisteen ja kuormaketjun kuormitusakselin väliseen yhdenmukaisuuteen. Voit valita kiinnitysleveyden läheltä näytteen kiinnitysleveyttä tai asentaa näytteen keskityslaitteen helpottaaksesi paikannusta ja parantaaksesi kiinnityksen toistettavuutta.
4. Venymälähteiden väärä valinta ja käyttö:
Materiaalit muuttavat muotoaan vetokokeen aikana. Yleisiä virheitä venymän (muodonmuutoksen) mittauksessa ovat venymän mittauslähteen väärä valinta, ekstensometrin sopimaton valinta, ekstensometrin virheellinen asennus, epätarkka kalibrointi jne.
Ratkaisu:
Venymän lähteen valinta perustuu näytteen geometriaan, muodonmuutoksen määrään ja vaadittuihin testituloksiin.
Esimerkiksi jos haluat mitata muovien ja metallien moduulia, säteen siirtymän mittaus johtaa alhaiseen moduulitulokseen. Tässä vaiheessa sinun on otettava huomioon näytteen mittauspituus ja tarvittava iskunpituus sopivan ekstensometrin valinnassa.
Pitkien folionaiheiden, köysien ja muiden näytteiden venymän mittaamiseen voidaan käyttää palkin siirtymää. Käytettiinpä sitten palkkia tai ekstensometriä, on erittäin tärkeää varmistaa, että runko ja ekstensometri mitataan ennen vetokokeen suorittamista.
Varmista samalla, että ekstensometri on asennettu oikein. Se ei saa olla liian löysä, jolloin ekstensometri liukuu testin aikana, eikä liian tiukka, jolloin näyte voi murtua ekstensometrin terän kohdalta.
5. Sopimaton näytteenottotaajuus:
Datan näytteenottotaajuus unohdetaan usein. Alhainen näytteenottotaajuus voi aiheuttaa keskeisten testitietojen menetyksen ja vaikuttaa tulosten luotettavuuteen. Esimerkiksi jos todellista maksimivoimaa ei kerätä, maksimivoiman tulos on alhainen. Jos näytteenottotaajuus on liian korkea, dataa ylinäytteistetään, mikä johtaa datan redundanssiin.
Ratkaisu:
Valitse sopiva näytteenottotaajuus testivaatimusten ja materiaalin ominaisuuksien perusteella. Yleissääntönä on käyttää 50 Hz:n näytteenottotaajuutta. Nopeasti muuttuvien arvojen tallentamiseen tulisi kuitenkin käyttää suurempaa näytteenottotaajuutta.
6. Mittausvirheet:
Mittausvirheisiin kuuluvat otoksen todellisen koon mittaamatta jättäminen, mittauspaikan virheet, mittaustyökalun virheet ja mittojen syöttövirheet.
Ratkaisu:
Testattaessa ei tule käyttää suoraan vakionäytekokoa, vaan on suoritettava todellinen mittaus, muuten jännitys voi olla liian pieni tai liian suuri.
Erilaiset näytetyypit ja kokoalueet vaativat erilaisia kosketuspaineita ja mittalaitteen tarkkuutta.
Näytteen mitat on usein mitattava useista kohdista keskiarvon laskemiseksi tai pienimmän arvon ottamiseksi. Kiinnitä erityistä huomiota tallennus-, laskenta- ja syöttöprosessiin virheiden välttämiseksi. On suositeltavaa käyttää automaattista mittojen mittauslaitetta, sillä mitatut mitat syötetään automaattisesti ohjelmistoon ja lasketaan tilastollisesti käyttövirheiden välttämiseksi ja testitehokkuuden parantamiseksi.
7. Ohjelmistoasetusvirhe:
Se, että laitteisto on kunnossa, ei tarkoita, että lopputulos on oikea. Eri materiaalien asiaankuuluvissa standardeissa on erityiset määritelmät ja testausohjeet testituloksille.
Ohjelmiston asetusten, kuten esilatauksen, testinopeuden, laskentatyypin valinnan ja tiettyjen parametrien asetusten, tulisi perustua näihin määritelmiin ja testausprosessiohjeisiin.
Edellä mainittujen testijärjestelmään liittyvien yleisten virheiden lisäksi myös näytteen valmistelulla, testiympäristöllä jne. on tärkeä vaikutus vetolujuustestaukseen, ja niihin on kiinnitettävä huomiota.
Julkaisuaika: 26.10.2024