塑料薄膜拉力試驗(yàn)機(jī),亦稱電子拉力試驗(yàn)機(jī),是用于檢測(cè)塑料薄膜、復(fù)合材料、膠粘劑等材料力學(xué)性能的專用設(shè)備,廣泛應(yīng)用于包裝、無(wú)紡布、橡膠、紡織、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。其核心功能是模擬材料在實(shí)際應(yīng)用中可能受到的拉伸、剝離、撕裂等外力作用,通過(guò)精確測(cè)量應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,評(píng)估材料的抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、熱封強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)。
該設(shè)備采用微電腦控制,配備液晶顯示屏及菜單界面,支持七種獨(dú)立試驗(yàn)程序(如拉伸、剝離、撕裂、熱封等),試驗(yàn)速度七檔可調(diào)(50-500mm/min),測(cè)量精度達(dá)0.5級(jí)。技術(shù)參數(shù)覆蓋500N/50N兩種規(guī)格,1000mm超長(zhǎng)行程滿足大變形率材料測(cè)試需求,內(nèi)置數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與歷史比對(duì)功能,支持RS232/網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理。標(biāo)準(zhǔn)配置含主機(jī)、計(jì)算機(jī)、通用夾具及專業(yè)軟件,可選配非標(biāo)夾具以適應(yīng)光伏膜、醫(yī)用膜等特殊場(chǎng)景。
塑料薄膜拉力試驗(yàn)機(jī)主要由以下幾個(gè)核心部分組成:
1、主機(jī)框架(Main Frame)
功能:作為整個(gè)試驗(yàn)機(jī)的支撐結(jié)構(gòu),承載所有其他部件,確保在加載過(guò)程中具有足夠的剛性和穩(wěn)定性,防止變形影響測(cè)量精度。
結(jié)構(gòu):通常為單柱(立式,適用于小負(fù)荷)或雙柱(門(mén)式,適用于中高負(fù)荷)結(jié)構(gòu),由高強(qiáng)度鋁合金或鋼材制成。
2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Drive System)
功能:提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)橫梁(或移動(dòng)夾頭)以恒定速度移動(dòng),對(duì)試樣施加拉力。
組成:
電機(jī):通常是伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī),能精確控制轉(zhuǎn)速和位置。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu):將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為橫梁的直線運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)類型有:
滾珠絲杠(Ball Screw):精度高、效率高、壽命長(zhǎng),是中高d機(jī)型的標(biāo)配。
梯形絲杠(Trapezoidal Screw):成本較低,精度和效率相對(duì)較低。
減速器(如適用):用于匹配電機(jī)轉(zhuǎn)速和所需移動(dòng)速度。
3、負(fù)荷傳感器(Load Cell)
功能:核心測(cè)量部件,直接測(cè)量施加在試樣上的力(拉力或壓力)。其輸出的電信號(hào)與所受力成正比。
特點(diǎn):
量程多樣(如10N,50N,100N,500N等),需根據(jù)薄膜的強(qiáng)度選擇合適的傳感器。
精度高(通常優(yōu)于0.5%FS),確保力值測(cè)量的準(zhǔn)確性。
安裝在移動(dòng)橫梁或固定橫梁上。
4、位移測(cè)量系統(tǒng)(Displacement Measurement System)
功能:測(cè)量試樣在拉伸過(guò)程中的變形量(伸長(zhǎng)量)。
類型:
編碼器(Encoder):最常見(jiàn)的方式。通過(guò)測(cè)量驅(qū)動(dòng)絲杠的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),結(jié)合絲杠螺距,計(jì)算出橫梁的位移。這種方法測(cè)量的是夾頭位移。
引伸計(jì)(Extensometer):更精確的測(cè)量方式,直接夾持在試樣標(biāo)距段上,測(cè)量試樣本身的變形,排除了夾具滑移和系統(tǒng)彈性變形的影響,尤其適用于測(cè)量斷裂伸長(zhǎng)率等精確數(shù)據(jù)。分為接觸式和非接觸式(視頻引伸計(jì))。
5、夾具(Grips/Fixtures)
功能:可靠地夾持試樣兩端,確保在拉伸過(guò)程中試樣不打滑、不被夾傷,并使拉力均勻作用于試樣。
類型(針對(duì)塑料薄膜):
氣動(dòng)夾具:利用壓縮空氣自動(dòng)夾緊,夾持力均勻,操作簡(jiǎn)便,適合快速測(cè)試和防止試樣滑移。
手動(dòng)夾具:通過(guò)手柄或旋鈕手動(dòng)擰緊,成本低,適用于小批量測(cè)試。
楔形夾具:試樣越拉越緊,自鎖性好。
表面處理:夾具鉗口通常有鋸齒形、波浪形或包覆橡膠/聚氨酯,以增加摩擦力,防止薄膜打滑。
特殊夾具:用于撕裂、剝離、穿刺等特定測(cè)試。
6、移動(dòng)橫梁(Moving Crosshead)
功能:連接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和上夾具。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿立柱上下移動(dòng),對(duì)夾持在上下夾具間的試樣施加拉伸力。
7、控制系統(tǒng)與軟件(Control System&Software)
功能:試驗(yàn)機(jī)的“大腦”,負(fù)責(zé)控制整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程、采集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果并生成報(bào)告。
組成:
控制器:接收來(lái)自負(fù)荷傳感器和編碼器的信號(hào),控制電機(jī)運(yùn)行。
操作界面:可以是儀器面板上的顯示屏和按鍵,或連接的計(jì)算機(jī)。
專業(yè)軟件:安裝在計(jì)算機(jī)上,用于:
設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)(拉伸速度、停機(jī)條件等)。
實(shí)時(shí)顯示力-位移(或力-時(shí)間)曲線。
自動(dòng)計(jì)算并顯示拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彈性模量、屈服點(diǎn)等關(guān)鍵指標(biāo)。
存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù),生成標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試報(bào)告。
支持多種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(如ASTM D882,ISO 527-3,GB/T 1040.3等)。
8、安全防護(hù)裝置
功能:保護(hù)操作人員安全。
常見(jiàn)形式:
透明防護(hù)罩(如有機(jī)玻璃罩):在試驗(yàn)過(guò)程中防止斷裂的試樣飛濺。
急停按鈕:在緊急情況下可立即切斷電源,停止機(jī)器運(yùn)行。
9、輔助部件
立柱(Columns):支撐移動(dòng)橫梁,確保其垂直平穩(wěn)移動(dòng)。
底座(Base):固定下夾具,提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
限位裝置:防止移動(dòng)橫梁過(guò)度上升或下降,保護(hù)設(shè)備。