Nas probas diarias, ademais dos parámetros de precisión do propio equipo, consideraches algunha vez o impacto da medición do tamaño da mostra nos resultados das probas? Este artigo combinará estándares e casos específicos para dar algunhas suxestións sobre a medición do tamaño dalgúns materiais comúns.
1. Canto afecta o erro na medición do tamaño da mostra aos resultados da proba?
En primeiro lugar, cal é o tamaño do erro relativo causado polo erro. Por exemplo, para o mesmo erro de 0,1 mm, para un tamaño de 10 mm, o erro é do 1 % e para un tamaño de 1 mm, o erro é do 10 %;
En segundo lugar, canta influencia ten o tamaño no resultado? Para a fórmula de cálculo da resistencia á flexión, a anchura ten un efecto de primeira orde no resultado, mentres que o grosor ten un efecto de segunda orde no resultado. Cando o erro relativo é o mesmo, o grosor ten un maior impacto no resultado.
Por exemplo, a anchura e o grosor estándar da mostra de proba de flexión son de 10 mm e 4 mm respectivamente, e o módulo de flexión é de 8956 MPa. Cando se introduce o tamaño real da mostra, a anchura e o grosor son de 9,90 mm e 3,90 mm respectivamente, o módulo de flexión convértese en 9741 MPa, un aumento de case o 9 %.
2. Cal é o rendemento dos equipos comúns de medición do tamaño da mostra?
Os equipos de medición de dimensións máis comúns na actualidade son principalmente micrómetros, calibre, medidor de espesores, etc.
O rango dos micrómetros ordinarios xeralmente non supera os 30 mm, a resolución é de 1 μm e o erro máximo de indicación é de aproximadamente ±(2~4) μm. A resolución dos micrómetros de alta precisión pode alcanzar os 0,1 μm e o erro máximo de indicación é de ±0,5 μm.
O micrómetro ten un valor de forza de medición constante incorporado e cada medición pode obter o resultado da medición baixo a condición de forza de contacto constante, o que é axeitado para a medición de dimensións de materiais duros.
O rango de medición dun calibre convencional xeralmente non é superior a 300 mm, cunha resolución de 0,01 mm e un erro de indicación máximo de aproximadamente ±0,02~0,05 mm. Algúns calibre grandes poden alcanzar un rango de medición de 1000 mm, pero o erro tamén aumentará.
O valor da forza de suxeición da pinza depende do funcionamento do operador. Os resultados das medicións da mesma persoa son xeralmente estables e haberá unha certa diferenza entre os resultados das medicións de diferentes persoas. É axeitado para a medición dimensional de materiais duros e a medición dimensional dalgúns materiais brandos de gran tamaño.
O percorrido, a precisión e a resolución dun medidor de espesores son xeralmente similares aos dun micrómetro. Estes dispositivos tamén proporcionan unha presión constante, pero a presión pódese axustar cambiando a carga na parte superior. En xeral, estes dispositivos son axeitados para medir materiais brandos.
3. Como elixir o equipo de medición do tamaño da mostra axeitado?
A clave para seleccionar equipos de medición dimensional é garantir que se poidan obter resultados de proba representativos e altamente repetibles. O primeiro que debemos considerar son os parámetros básicos: rango e precisión. Ademais, os equipos de medición dimensional de uso común, como micrómetros e pinzas, son equipos de medición de contacto. Para algunhas formas especiais ou mostras brandas, tamén debemos considerar a influencia da forma da sonda e a forza de contacto. De feito, moitas normas propuxeron requisitos correspondentes para equipos de medición dimensional: a ISO 16012:2015 estipula que para estrías moldeadas por inxección, pódense usar micrómetros ou medidores de espesor micrométricos para medir o ancho e o grosor das mostras moldeadas por inxección; para mostras mecanizadas, tamén se poden usar pinzas e equipos de medición sen contacto. Para resultados de medición dimensional de <10 mm, a precisión debe estar dentro de ±0,02 mm e para resultados de medición dimensional de ≥10 mm, o requisito de precisión é de ±0,1 mm. A GB/T 6342 estipula o método de medición dimensional para plásticos de escuma e goma. Para algunhas mostras, permítense micrómetros e pinzas, pero o seu uso está estritamente estipulado para evitar que a mostra sexa sometida a grandes forzas, o que resulta en resultados de medición inexactos. Ademais, para mostras cun grosor inferior a 10 mm, a norma tamén recomenda o uso dun micrómetro, pero ten requisitos estritos para a tensión de contacto, que é de 100 ± 10 Pa.
A norma GB/T 2941 especifica o método de medición dimensional para mostras de goma. Cómpre sinalar que, para mostras cun grosor inferior a 30 mm, a norma especifica que a forma da sonda é un pé de presión plano circular cun diámetro de 2 mm a 10 mm. Para mostras cunha dureza ≥35 IRHD, a carga aplicada é de 22 ± 5 kPa e, para mostras cunha dureza inferior a 35 IRHD, a carga aplicada é de 10 ± 2 kPa.
4. Que equipos de medición se poden recomendar para algúns materiais comúns?
A. Para probetas de tracción plásticas, recoméndase usar un micrómetro para medir a anchura e o grosor;
B. Para mostras de impacto con entalla, pódese usar un micrómetro ou un medidor de espesores cunha resolución de 1 μm para a medición, pero o raio do arco na parte inferior da sonda non debe superar os 0,10 mm;
C. Para mostras de película, recoméndase un medidor de espesores cunha resolución superior a 1 μm para medir o espesor;
D. Para probetas de tracción de goma, recoméndase un medidor de espesores para medir o espesor, pero débese prestar atención á área da sonda e á carga;
E. Para materiais de escuma máis finos, recoméndase un medidor de espesor específico para medir o espesor.
5. Ademais da selección do equipo, que outras consideracións se deben ter en conta ao medir dimensións?
Débese considerar que a posición de medición dalgunhas mostras representa o tamaño real da mostra.
Por exemplo, para as estrías curvas moldeadas por inxección, haberá un ángulo de desmoldeo de non máis de 1° no lado da estría, polo que o erro entre os valores de ancho máximo e mínimo pode chegar a 0,14 mm.
Ademais, as mostras moldeadas por inxección terán contracción térmica e haberá unha gran diferenza entre medir no medio e no bordo da mostra, polo que as normas pertinentes tamén especificarán a posición de medición. Por exemplo, a norma ISO 178 require que a posición de medición do ancho da mostra sexa de ±0,5 mm desde a liña central do grosor e a posición de medición do grosor sexa de ±3,25 mm desde a liña central do ancho.
Ademais de garantir que as dimensións se midan correctamente, tamén se debe ter coidado para evitar erros causados por erros de entrada humanos.
Data de publicación: 25 de outubro de 2024