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Como parte importante dos testes de propriedades mecânicas de materiais, o ensaio de tração desempenha um papel fundamental na fabricação industrial, pesquisa e desenvolvimento de materiais, etc. No entanto, alguns erros comuns podem ter um grande impacto na precisão dos resultados dos testes. Você já reparou nesses detalhes?

1. O sensor de força não atende aos requisitos de teste:

O sensor de força é um componente essencial em ensaios de tração, e a escolha do sensor correto é crucial. Alguns erros comuns incluem: não calibrar o sensor de força, usar um sensor com faixa de medição inadequada e deixar o sensor envelhecer, causando falhas.

Solução:

Os seguintes fatores devem ser considerados ao selecionar o sensor de força mais adequado para a amostra:

1. Alcance do sensor de força:
Determine a faixa de força necessária do sensor com base nos valores de força máxima e mínima dos resultados desejados para sua amostra de teste. Por exemplo, para amostras de plástico, se for necessário medir tanto a resistência à tração quanto o módulo de elasticidade, é preciso considerar a faixa de força para esses dois resultados de forma abrangente, a fim de selecionar o sensor de força apropriado.

2. Precisão e intervalo de precisão:

Os níveis de precisão comuns dos sensores de força são 0,5 e 1. Tomando 0,5 como exemplo, geralmente significa que o erro máximo permitido pelo sistema de medição está dentro de ±0,5% do valor indicado, e não ±0,5% da escala completa. É importante fazer essa distinção.

Por exemplo, para um sensor de força de 100 N, ao medir um valor de força de 1 N, ±0,5% do valor indicado corresponde a um erro de ±0,005 N, enquanto ±0,5% da escala completa corresponde a um erro de ±0,5 N.
Ter precisão não significa que toda a gama de valores tenha a mesma precisão. Deve haver um limite inferior. No momento, isso depende da faixa de precisão.
Tomando como exemplo diferentes sistemas de teste, os sensores de força das séries UP2001 e UP-2003 podem atingir uma precisão de nível 0,5, desde a escala completa até 1/1000 da escala completa.

A instalação não é adequada ou o funcionamento está incorreto:
O dispositivo de fixação é o meio que conecta o sensor de força à amostra. A escolha do dispositivo de fixação afeta diretamente a precisão e a confiabilidade do ensaio de tração. Observando o ensaio, os principais problemas causados ​​pelo uso de dispositivos de fixação inadequados ou operação incorreta são o deslizamento ou a quebra das garras.

Escorregando:

O sinal mais evidente de deslizamento da amostra é a sua saída do dispositivo de fixação ou a flutuação anormal da força na curvatura. Além disso, também é possível verificar marcando-se um ponto próximo à posição de fixação antes do teste para observar se a linha de marcação está muito distante da superfície de fixação ou se há uma marca de arrasto na marca de fixação da amostra.

Solução:

Ao detectar deslizamento, verifique primeiro se a braçadeira manual está bem apertada ao fixar a amostra, se a pressão do ar da braçadeira pneumática é suficiente e se o comprimento de fixação da amostra é adequado.
Se não houver problemas com a operação, considere se a seleção da braçadeira ou da face de fixação é apropriada. Por exemplo, placas de metal devem ser testadas com faces de fixação serrilhadas em vez de faces lisas, e borracha com grande deformação deve usar braçadeiras autotravantes ou pneumáticas em vez de braçadeiras manuais de pressão plana.

Quebrando mandíbulas:
Solução:

A quebra das garras da amostra, como o próprio nome indica, ocorre no ponto de fixação. Assim como no caso de deslizamento, é necessário verificar se a pressão de fixação na amostra é excessiva, se a superfície da garra ou da mandíbula foi selecionada adequadamente, etc.
Por exemplo, ao realizar um teste de tração em corda, a pressão excessiva do ar fará com que a amostra se rompa nas garras, resultando em baixa resistência e alongamento; para testes de filmes, garras revestidas de borracha ou garras de contato por fio devem ser usadas em vez de garras serrilhadas para evitar danos à amostra e falha prematura do filme.

3. Desalinhamento da corrente de carga:

O alinhamento da cadeia de carga pode ser entendido, de forma simples, como a verificação se as linhas centrais do sensor de força, do dispositivo de fixação, do adaptador e da amostra estão alinhadas. Em ensaios de tração, se o alinhamento da cadeia de carga não for adequado, a amostra estará sujeita a uma força de deflexão adicional durante o carregamento, resultando em uma força desigual e afetando a confiabilidade dos resultados do ensaio.

Solução:

Antes do início do ensaio, deve-se verificar e ajustar o alinhamento da cadeia de carga, exceto no corpo de prova. A cada fixação do corpo de prova, observe a consistência entre o centro geométrico do corpo de prova e o eixo de carga da cadeia de carga. Você pode escolher uma largura de fixação próxima à largura de fixação do corpo de prova ou instalar um dispositivo de centralização para facilitar o posicionamento e melhorar a repetibilidade da fixação.

4. Seleção e operação incorretas das fontes de tensão:

Os materiais sofrem deformação durante o ensaio de tração. Erros comuns na medição da deformação incluem a seleção incorreta da fonte de medição, a escolha inadequada do extensômetro, a instalação incorreta do extensômetro, a calibração imprecisa, etc.

Solução:

A seleção da fonte de deformação baseia-se na geometria do espécime, na quantidade de deformação e nos resultados de teste necessários.
Por exemplo, se você quiser medir o módulo de elasticidade de plásticos e metais, o uso da medição por deslocamento da viga resultará em um valor de módulo baixo. Nesse caso, é necessário considerar o comprimento de referência da amostra e o curso requerido para selecionar um extensômetro adequado.

Para tiras longas de folha metálica, cordas e outros espécimes, o deslocamento da viga pode ser usado para medir seu alongamento. Seja usando uma viga ou um extensômetro, é muito importante garantir que a estrutura e o extensômetro estejam calibrados antes de realizar um ensaio de tração.

Ao mesmo tempo, certifique-se de que o extensômetro esteja instalado corretamente. Ele não deve estar muito solto, causando deslizamento durante o ensaio, nem muito apertado, o que pode levar à ruptura da amostra na lâmina do extensômetro.

5. Frequência de amostragem inadequada:

A frequência de amostragem de dados é frequentemente negligenciada. Uma frequência de amostragem baixa pode causar a perda de dados de teste importantes e afetar a autenticidade dos resultados. Por exemplo, se a força máxima real não for coletada, o resultado da força máxima será baixo. Se a frequência de amostragem for muito alta, haverá sobreamostragem, resultando em redundância de dados.

Solução:

Selecione a frequência de amostragem apropriada com base nos requisitos do teste e nas propriedades do material. Uma regra geral é usar uma frequência de amostragem de 50 Hz. No entanto, para valores que mudam rapidamente, deve-se usar uma frequência de amostragem mais alta para registrar os dados.

6. Erros de medição dimensional:

Os erros de medição dimensional incluem não medir o tamanho real da amostra, erros de posicionamento na medição, erros na ferramenta de medição e erros na entrada de dados dimensionais.

Solução:

Ao realizar os testes, não se deve utilizar diretamente o tamanho padrão da amostra, mas sim efetuar medições reais, caso contrário a tensão poderá ser insuficiente ou excessiva.

Diferentes tipos de amostras e faixas de tamanho exigem diferentes pressões de contato nos testes e níveis de precisão do dispositivo de medição dimensional.

Frequentemente, é necessário medir as dimensões de uma amostra em vários locais para calcular a média ou o valor mínimo. É fundamental prestar atenção aos processos de registro, cálculo e entrada de dados para evitar erros. Recomenda-se o uso de um dispositivo automático de medição dimensional, no qual as dimensões medidas são automaticamente inseridas no software e calculadas estatisticamente, evitando erros operacionais e aumentando a eficiência do teste.

7. Erro de configuração do software:

O simples fato de o hardware estar em boas condições não significa que o resultado final esteja correto. As normas relevantes para os diversos materiais terão definições específicas e instruções de teste para os resultados dos testes.

As configurações do software devem ser baseadas nessas definições e instruções do processo de teste, como pré-carregamento, taxa de teste, seleção do tipo de cálculo e configurações específicas de parâmetros.

Além dos erros comuns mencionados acima, relacionados ao sistema de teste, preparação da amostra, ambiente de teste, etc., outros fatores também têm um impacto importante no ensaio de tração e precisam ser levados em consideração.