Notizia

La prova di trazione, in quanto parte fondamentale dei test sulle proprietà meccaniche dei materiali, riveste un ruolo importante nella produzione industriale, nella ricerca e sviluppo dei materiali, ecc. Tuttavia, alcuni errori comuni possono avere un impatto significativo sull'accuratezza dei risultati. Avete notato questi dettagli?

1. Il sensore di forza non soddisfa i requisiti di prova:

Il sensore di forza è un componente chiave nelle prove di trazione e la scelta del sensore di forza giusto è fondamentale. Alcuni errori comuni includono: la mancata calibrazione del sensore di forza, l'utilizzo di un sensore di forza con un intervallo di misurazione inadeguato e l'invecchiamento del sensore di forza che ne provoca il guasto.

Soluzione:

Nella scelta del sensore di forza più adatto al campione, è necessario considerare i seguenti fattori:

1. Portata del sensore di forza:
Determinare il campo di misura del sensore di forza necessario in base ai valori di forza massimi e minimi richiesti per il campione di prova. Ad esempio, per i campioni di plastica, se è necessario misurare sia la resistenza alla trazione che il modulo elastico, è indispensabile considerare in modo esaustivo il campo di misura di questi due valori per selezionare il sensore di forza appropriato.

2. Precisione e intervallo di precisione:

I livelli di precisione più comuni per i sensori di forza sono 0,5 e 1. Prendendo 0,5 come esempio, di solito significa che l'errore massimo consentito dal sistema di misurazione è entro ±0,5% del valore indicato, non ±0,5% del fondo scala. È importante fare questa distinzione.

Ad esempio, per un sensore di forza da 100 N, quando si misura un valore di forza di 1 N, ±0,5% del valore indicato corrisponde a un errore di ±0,005 N, mentre ±0,5% del fondo scala corrisponde a un errore di ±0,5 N.
Avere precisione non significa che l'intera gamma abbia la stessa precisione. Deve esserci un limite inferiore. In questo caso, dipende dall'intervallo di precisione.
Prendendo come esempio diversi sistemi di test, i sensori di forza delle serie UP2001 e UP-2003 possono raggiungere una precisione di livello 0,5 dal fondo scala a 1/1000 del fondo scala.

L'apparecchio non è adatto o il funzionamento è errato:
Il dispositivo di fissaggio è l'elemento che collega il sensore di forza al campione. La scelta del dispositivo di fissaggio influisce direttamente sulla precisione e sull'affidabilità della prova di trazione. Dall'analisi dei risultati della prova, i principali problemi causati dall'utilizzo di dispositivi di fissaggio inadeguati o da un'esecuzione errata sono lo slittamento o la rottura delle ganasce.

Scivolamento:

Lo slittamento più evidente del campione si manifesta con la sua fuoriuscita dal dispositivo di fissaggio o con un'anomala fluttuazione della forza lungo la curva. Inoltre, è possibile valutare la situazione anche segnando un punto vicino alla posizione di serraggio prima della prova, per verificare se la linea di riferimento è lontana dalla superficie di serraggio o se è presente un segno di trascinamento sul dente di riferimento della posizione di serraggio del campione.

Soluzione:

Quando si riscontra uno slittamento, verificare innanzitutto che il morsetto manuale sia serrato correttamente durante il serraggio del campione, che la pressione dell'aria del morsetto pneumatico sia sufficientemente elevata e che la lunghezza di serraggio del campione sia adeguata.
Se non si riscontrano problemi durante l'operazione, è opportuno valutare se il morsetto o la superficie di serraggio siano adatti. Ad esempio, le piastre metalliche dovrebbero essere testate con superfici di serraggio dentellate anziché lisce, mentre per la gomma, soggetta a grandi deformazioni, si dovrebbero utilizzare morsetti autobloccanti o pneumatici anziché morsetti manuali a spinta piatta.

Rompere le mascelle:
Soluzione:

Come suggerisce il nome, le ganasce del campione si rompono nel punto di serraggio. Analogamente allo slittamento, è necessario verificare se la pressione di serraggio sul campione è eccessiva, se il morsetto o la superficie delle ganasce sono stati selezionati in modo appropriato, ecc.
Ad esempio, durante una prova di trazione su una fune, una pressione dell'aria eccessiva può causare la rottura del campione in corrispondenza delle ganasce, con conseguente riduzione della resistenza e dell'allungamento; per le prove su pellicole, è preferibile utilizzare ganasce rivestite in gomma o ganasce a contatto con filo anziché ganasce dentellate, per evitare di danneggiare il campione e provocare una rottura prematura della pellicola.

3. Disallineamento della catena di carico:

L'allineamento della catena di carico può essere semplicemente inteso come la condizione in cui gli assi centrali del sensore di forza, del dispositivo di fissaggio, dell'adattatore e del campione sono allineati. Nelle prove di trazione, se l'allineamento della catena di carico non è corretto, il campione di prova sarà soggetto a una forza di flessione aggiuntiva durante il caricamento, con conseguente distribuzione non uniforme della forza e compromissione dell'affidabilità dei risultati della prova.

Soluzione:

Prima di iniziare la prova, è necessario verificare e regolare il centraggio della catena di carico rispetto al provino. Ogni volta che si serra il provino, prestare attenzione alla coerenza tra il centro geometrico del provino e l'asse di carico della catena. È possibile scegliere una larghezza di serraggio simile a quella del provino, oppure installare un dispositivo di centraggio del provino per facilitare il posizionamento e migliorare la ripetibilità del serraggio.

4. Selezione e utilizzo errati delle fonti di deformazione:

I materiali si deformano durante le prove di trazione. Gli errori comuni nella misurazione della deformazione includono la selezione errata della sorgente di misurazione della deformazione, la selezione inappropriata dell'estensimetro, l'installazione impropria dell'estensimetro, la calibrazione imprecisa, ecc.

Soluzione:

La scelta della sorgente di deformazione si basa sulla geometria del campione, sull'entità della deformazione e sui risultati di prova richiesti.
Ad esempio, se si desidera misurare il modulo di elasticità di materie plastiche e metalli, l'utilizzo della misurazione dello spostamento della trave produrrà un risultato di modulo basso. In questo caso, è necessario considerare la lunghezza di riferimento del campione e la corsa richiesta per selezionare un estensimetro adatto.

Per lunghe strisce di lamina, corde e altri campioni, lo spostamento della trave può essere utilizzato per misurarne l'allungamento. Sia che si utilizzi una trave o un estensimetro, è molto importante assicurarsi che il telaio e l'estensimetro siano calibrati prima di eseguire una prova di trazione.

Allo stesso tempo, assicurarsi che l'estensimetro sia installato correttamente. Non deve essere né troppo allentato, altrimenti potrebbe scivolare durante la prova, né troppo stretto, altrimenti il ​​campione potrebbe rompersi in corrispondenza della lama dell'estensimetro.

5. Frequenza di campionamento inappropriata:

La frequenza di campionamento dei dati viene spesso trascurata. Una bassa frequenza di campionamento può causare la perdita di dati di test fondamentali e compromettere l'attendibilità dei risultati. Ad esempio, se non viene rilevata la forza massima effettiva, il risultato della forza massima sarà inferiore al valore reale. Se la frequenza di campionamento è troppo elevata, si verificherà un sovracampionamento, con conseguente ridondanza dei dati.

Soluzione:

Selezionare la frequenza di campionamento appropriata in base ai requisiti del test e alle proprietà del materiale. Una regola generale è quella di utilizzare una frequenza di campionamento di 50 Hz. Tuttavia, per valori che variano rapidamente, è opportuno utilizzare una frequenza di campionamento più elevata per registrare i dati.

6. Errori di misurazione dimensionale:

Gli errori di misurazione dimensionale includono la mancata misurazione delle dimensioni effettive del campione, errori di posizionamento, errori dello strumento di misurazione ed errori di immissione delle dimensioni.

Soluzione:

Durante le prove, non si dovrebbe utilizzare direttamente la dimensione standard del campione, ma si dovrebbero effettuare misurazioni effettive, altrimenti la sollecitazione potrebbe risultare troppo bassa o troppo alta.

Diversi tipi di campioni e intervalli dimensionali richiedono diverse pressioni di contatto di prova e diversa precisione del dispositivo di misurazione dimensionale.

Spesso, per misurare le dimensioni di un campione è necessario misurarle in più punti, calcolarne la media o individuare il valore minimo. È fondamentale prestare particolare attenzione alla registrazione, al calcolo e all'inserimento dei dati per evitare errori. Si consiglia di utilizzare un dispositivo di misurazione automatica: le dimensioni misurate vengono automaticamente inserite nel software e analizzate statisticamente, riducendo così gli errori operativi e migliorando l'efficienza del test.

7. Errore di impostazione del software:

Il fatto che l'hardware sia a posto non significa che il risultato finale sia corretto. Gli standard di riferimento per i vari materiali prevedono definizioni specifiche e istruzioni di prova per i risultati dei test.

Le impostazioni del software devono essere basate su queste definizioni e istruzioni relative al processo di test, come il precarico, la frequenza di test, la selezione del tipo di calcolo e le impostazioni specifiche dei parametri.

Oltre agli errori comuni sopra menzionati, relativi al sistema di prova, anche la preparazione del campione, l'ambiente di prova, ecc. hanno un impatto significativo sulle prove di trazione e devono essere presi in considerazione.