如今越來越多的塑料加工企業(yè)都在購買所謂的萬能試驗機(jī)，利用它來進(jìn)行拉伸、彎曲、壓縮和剪切試驗，以對材料進(jìn)行性能評價、應(yīng)用開發(fā)研究以及質(zhì)量控制。發(fā)達(dá)的電子學(xué)改進(jìn)了這些設(shè)備的性能，使之更加易于操作，價格也越來越低。那么如今的塑料加工企業(yè)如何選擇合適的試驗機(jī)呢？
萬能試驗機(jī)（UTM）通過不同速度級別的調(diào)節(jié)，對塑料材料樣條進(jìn)行拉伸、彎曲、壓縮或牽引，這是塑料混配試驗室中最普通的設(shè)備。在混配料的制備過程中，利用UTM測試材料能夠判斷材料是否適用于某些特定的加工應(yīng)用或終端應(yīng)用。UTM還可以用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量各個批次之間的一致性。
如今UTM還越來越多的出現(xiàn)在塑料模塑和擠塑試驗室中。一方面是因為它們越來越多的參與到新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)過程。另外一方面是因為它們在原材料以及成品質(zhì)量控制上的精確性。在一些社會責(zé)任感很強(qiáng)的領(lǐng)域，如醫(yī)用器械或汽車行業(yè)，需要塑料加工設(shè)備對他們的產(chǎn)品進(jìn)行試驗，也需要UTM的發(fā)揮更大的作用。同時，內(nèi)部試驗可以提高工藝控制的質(zhì)量，減少廢料率，從而也實現(xiàn)了真正的收益。
不同的試驗
UTM試驗機(jī)包括一個或多個垂直承載的立柱，立柱上安裝一個固定的水平基座，頂部還有一個可移動的水平十字頭（十字橫梁）?，F(xiàn)在的UTM試驗機(jī)，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭。UTM的大小用框架的承載水平和測量載荷/拉力的測力計來共同表征。測力計附在依靠電動馬達(dá)或液壓裝置驅(qū)動的可移動的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小，可以通過數(shù)字顯示器或PC機(jī)顯示結(jié)果。很多UTM具有可互換的測力計，因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態(tài)試驗利用標(biāo)準(zhǔn)的電子萬能試驗機(jī)來進(jìn)行，通常加載速度范圍為0.001~20in./min（1in.=2.54cm）。動態(tài)試驗或循環(huán)試驗如裂紋增長和疲勞試驗通常利用液壓伺服系統(tǒng)UTM試驗機(jī)來進(jìn)行，時間較長，載荷較低。
目前，利用萬能試驗機(jī)所測試的最常見的項目是拉伸強(qiáng)度和拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和模量。按照ASTMD638和ISO527進(jìn)行拉伸試驗時，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個夾具是靜止的，另一個固定在十字頭上，背離固定夾具移動，牽引樣條直至樣條出現(xiàn)斷裂，斷裂時十字頭會自動停止。彎曲試驗時（ASTMD790、D6272以及ISO178），樣條被放在試驗機(jī)固定機(jī)床的兩個支座上。這個試驗中，十字頭移動的方向與拉伸試驗中移動方向相反，向一個沒有支撐的中心推動而不是牽引樣條，直至樣條彎曲甚至斷裂。因為多數(shù)熱塑性塑料材料不會在這個試驗中斷裂，所以不可能計算斷裂彎曲強(qiáng)度。因而，標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法要求計算應(yīng)變?yōu)?%時的彎曲應(yīng)力。
軟件的發(fā)展
軟件技術(shù)的發(fā)展，提高了UTM設(shè)備的測試速度并使設(shè)備的操作變得更加簡便。測試數(shù)據(jù)的讀取、試驗的整個過程、試樣斷裂前是否被拉伸變形、變形和外力是否成比例，這些答案能幫助材料工程師或者制品設(shè)計師評價不同材料的性能、測定安全裕度以及更好地模擬終端用戶的應(yīng)用。
新的軟件能自動操作試驗、采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、記錄輸出、存儲數(shù)據(jù)并進(jìn)行修補(bǔ)。用戶可以輸入一定的運(yùn)行載荷速度，系統(tǒng)就會自動調(diào)整十字頭的運(yùn)行。新的軟件還允許用戶通過位移傳感器獲得試驗過程中真實的應(yīng)變值，位移傳感器可以精確測量十字頭的位移情況。更換傳感器時，新軟件還可以使測力計自動識別并校準(zhǔn)。
新的PC型UTM試驗機(jī)的軟件現(xiàn)在能執(zhí)行整個操作，因此成本也會因為取消了數(shù)字顯示器和一些電子元件而有所降低。動態(tài)測試
與靜態(tài)測試所用的電子UTM試驗機(jī)不同，液壓伺服UTM試驗機(jī)可以進(jìn)動態(tài)測試以及疲勞試驗。這樣必須反復(fù)施加應(yīng)力，進(jìn)行加載-釋放的循環(huán)。例如，疲勞裂紋增長試驗，用戶期望了解待測材料經(jīng)過多少次循環(huán)會斷裂閥門。
動態(tài)測試所需的應(yīng)力比電子萬能試驗機(jī)靜態(tài)試驗中所需的應(yīng)力要小。液壓伺服系統(tǒng)試驗機(jī)的框架容量從100lb到數(shù)噸不等，價格通常為電子力學(xué)試驗機(jī)的2~3倍?；居糜诮饘俨牧系钠谠囼灒窃谄囁芰?、航天塑料、生物醫(yī)藥塑料以及電子元件用塑料等方面的應(yīng)用也越來越廣泛，因為這些領(lǐng)域里需要耐疲勞性好的結(jié)構(gòu)部件。
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