如何選擇(zé)試驗(yàn)機及拉力(lì)試驗(yàn)機(jī)

一(yī)，首(shǒu)先(xiān)應考(kǎo)慮(lǜ)需(xū)要(yào)測(cè)試(shì)材料拉力範(fàn)圍。

      拉力範圍的(dí)不(bù)同，決定(dìng)了所使(shǐ)用(yòng)傳感器的不(bù)同，也就(jiù)決定(dìng)了(liǎo)拉力(lì)機的結(jié)構，但此項(xiàng)對價(jià)格(gé)的影響(xiǎng)不大(dà)（門式(shì)除外(wài)）。對(duì)於一(yī)般軟包(bāo)裝生產廠家，拉(lā)力(lì)範圍在(zài)200牛(niú)頓(dùn)的了就(jiù)已經(jīng)足(zú)夠(gòu)。因(yīn)此也決定了采用單臂式(shì)的就可以(yǐ)了(liǎo)。

      與(yǔ)單臂式相(xiāng)對(duì)應結構(gòu)的是門式結(jié)構(gòu)，它是適(shì)應(yīng)比較大(dà)的拉力，如一噸(dūn)或以(yǐ)上。所(suǒ)以軟包(bāo)裝廠(chǎng)家基本用不著(zhuó)。

    二(èr)， 試驗行程(chéng)的問題(tí)。

      根據(jù)軟包裝薄膜(mó)的需(xū)要(yào)測試的性能(néng)和要求(qiú)，行程(chéng)在500－600mm就可(kě)以(yǐ)。材料(liào)伸長(cháng)率(shuài)超過1000%的(dí)可以(yǐ)選(xuǎn)用行程(chéng)1000或(huò)是(shì)1200mm。

    三(sān)， 標準配(pèi)置問題(tí)。

      智能化(huà)的三種基(jī)本配置(zhì)：主機，微電(diàn)腦，還有打(dǎ)印(yìn)機，如果微電腦功(gōng)能(néng)強(qiáng)可(kě)以(yǐ)直接(jiē)打印。另(lìng)外也可(kě)配備普通(tōng)電腦。有(yǒu)了(liǎo)電腦，就可(kě)以進(jìn)行(háng)復(fù)雜(zá)的(dí)數據(jù)分(fēn)析，如(rú)數(shù)據編輯，局部放(fàng)大(dà)，可(kě)調整報(bào)告(gào)形(xíng)式，進行(háng)成(chéng)組(zǔ)式樣的(dí)統(tǒng)計分(fēn)析。

      如配用電腦(nǎo)，廠家(jiā)應給配備相(xiāng)應(yīng)軟件控製(zhì)係統(tǒng)。

    四，輸出結果。

      試驗(yàn)結(jié)果輸出結(jié)果可(kě)任(rèn)意(yì)設(shè)置(zhì)：zui大(dà)力值，伸(shēn)長率，抗拉強(qiáng)度，定力伸長，定伸長力(lì)值(zhí)，屈(qū)服強度，彈性(xìng)模量(liáng)，zui大試(shì)驗力8項(xiàng)。這可(kě)以(yǐ)說是(shì)微(wēi)電腦操(cāo)作時，輸(shū)出(chū)的zui全(quán)麵的結(jié)果。國外(wài)一些廠家的(dí)產品，一般可以輸(shū)出(chū)這8項(xiàng)。國內(nèi)有的(dí)廠家可(kě)以輸(shū)出(chū)5-6項，有的廠家就隻能輸(shū)出(chū)zui大力值，平均(jūn)值，zui小值三(sān)項(xiàng)。

    五，在可做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上(shàng)。

      軟(ruǎn)包裝(zhuāng)要求拉力機(jī)一(yī)機(jī)多用，即在(zài)配(pèi)備(bèi)不同(tóng)夾(jiā)具(jù)的(dí)基(jī)礎(chǔ)上(shàng)，可(kě)做拉伸，壓(yā)縮，彎(wān)曲(qū)，撕裂，剪切(qiē)，180度(dù)剝(bāo)離(lí)，90度(dù)剝離(lí)試驗。

     市麵(miàn)上有一(yī)些拉(lā)力(lì)機(jī)除以上項(xiàng)目外(wài)，因其(qí)傳(chuán)感器精度高（有的達到(dào)十萬(wàn)分之三以內(nèi)）還(huán)開(kāi)發(fā)出了(liǎo)可以(yǐ)測試摩擦係數摩擦係數測試儀(yí)。如(rú)日本(běn)島津(jīn)，北(běi)京(jīng)蘭德梅克等公司(sī)。

    六，產品機械主要(yào)配置(zhì)：

      傳(chuán)動，有(yǒu)絲杠傳動(dòng)和齒(chǐ)條傳動，前者昂貴，用於高精(jīng)度(dù)，測試重(zhòng)復性(xìng)高(gāo)；後者(zhě)便(biàn)宜，用於(yú)低(dī)精度(dù)，測(cè)試重復性(xìng)低。

絲杠(gàng)，對拉力(lì)精(jīng)度測(cè)量(liáng)具有決定作(zuò)用。一般的有滾珠絲杠，梯形絲(sī)杠，一(yī)般絲杠。其(qí)

中(zhōng)，滾珠絲(sī)杠的度zui高(gāo)，但是其性能的(dí)發(fā)揮(huī)要(yào)靠電腦伺服係統(tǒng)操作(zuò)才能發揮(huī)，整套價格也比較昂貴。采(cǎi)用一(yī)般絲杠和(hé)梯形(xíng)絲杠就可(kě)以達到軟(ruǎn)包(bāo)裝所要求的(dí)精度，即0.5－1%精(jīng)度。

    傳(chuán)動(dòng)，有齒(chǐ)輪傳(chuán)動(dòng)和鏈條(tiáo)傳(chuán)動(dòng)，前者(zhě)昂貴(guì)，用於(yú)高(gāo)精(jīng)度(dù)；後(hòu)者便宜，用於(yú)低(dī)精度。

    傳感器(qì)，主要成(chéng)本在(zài)於(yú)壽命，光(guāng)電(diàn)感(gǎn)應是其(qí)中比較*技術(shù)，一(yī)般可用十(shí)萬次(cì)以上，進口和國內部分合(hé)資(zī)廠家可以(yǐ)達到(dào)。

      七，試驗速度。

    國(guó)家標準規定(dìng)試驗速(sù)度為200mm/min, 市(shì)麵設備(bèi)有(yǒu)的(dí)在10~500 mm/min，有的在(zài)0.01~500 mm/min，前(qián)者一般(bān)使用(yòng)普(pǔ)通調速係(xì)統(tǒng)，成本(běn)較(jiào)低，粗(cū)糙(cāo)影(yǐng)響精(jīng)度；後者使用伺服係統，價格(gé)昂(áng)貴，精(jīng)度高，對於(yú)軟包裝(zhuāng)企業(yè)，選(xuǎn)用伺服(fú)係統，調速(sù)範(fàn)圍1~500mm/min的就足(zú)夠了，這樣既不(bù)影響(xiǎng)精度(dù)，價格(gé)又(yòu)在(zài)合理範圍之內。

      八，測量精度。

    精度問(wèn)題，包(bāo)括測(cè)力精度，速度精度，變形精度，位(wèi)移(yí)精(jīng)度(dù)。這(zhè)些(xiē)精(jīng)度(dù)值zui高(gāo)都可達到正負0.5。但對(duì)於(yú)一般廠家，達(dá)到(dào)1%精(jīng)度就足夠了。另(lìng)外，力(lì)值(zhí)分(fēn)辨率(shuài)幾乎(hū)都能(néng)達(dá)到(dào)十(shí)萬(wàn)分之一(yī)。

    以上基(jī)本(běn)配(pèi)置在三(sān)萬元左右(yòu)。

    目(mù)前市場上用於檢(jiǎn)測材(cái)料拉伸(shēn)性能的拉(lā)力試(shì)驗機(jī)很(hěn)多，但是(shì)並非所(suǒ)有的(dí)試驗機(jī)都適合軟包裝材(cái)料(liào)的拉伸試驗，本(běn)文結合我國材(cái)料檢測(cè)標準，分析(xī)了選(xuǎn)擇軟包材檢測的(dí)拉力(lì)機時應尤(yóu)其(qí)關(guān)注(zhù)的(dí)指標(biāo)。

     塑料和(hé)橡膠(jiāo)的拉(lā)伸性(xìng)能是其力學(xué)性(xìng)能中zui重要，zui基(jī)本的性(xìng)能之(zhī)一，它在(zài)很大(dà)程(chéng)度(dù)上(shàng)決定了該種塑料(liào)和(hé)橡膠的(dí)使用場(cháng)合。拉伸性能的(dí)好壞，可以(yǐ)通過(guò)拉(lā)伸(shēn)試(shì)驗來檢測。

1，高(gāo)分子(zǐ)聚(jù)合物(wù)的拉(lā)伸(shēn)性(xìng)能(néng)

    作為(wéi)材(cái)料(liào)使(shǐ)用時要(yào)求高分子(zǐ)聚合(hé)物具(jù)有必要的(dí)力(lì)學性(xìng)能。可(kě)以(yǐ)說(shuō)，對(duì)於高分子聚(jù)合(hé)物的大部(bù)分(fēn)應(yīng)用(yòng)而言(yán)，力(lì)學性能(néng)比(bǐ)其他物理性能(néng)顯得(dé)更為重要。

    高(gāo)分(fēn)子聚合物(wù)具有所有(yǒu)已(yǐ)知材料中(zhōng)可變性範(fàn)圍zui寬(kuān)的力(lì)學性(xìng)質(zhì)，這是由(yóu)於高(gāo)聚物(wù)由(yóu)長(cháng)鏈分子(zǐ)組(zǔ)成(chéng)，分子運動具(jù)有明顯的(dí)鬆弛(chí)特(tè)性的(dí)緣故(gù)。如(rú)高聚物(wù)材料(liào)具(jù)有(yǒu)相當(dāng)高的伸長率(shuài)，一(yī)般(bān)PE的斷(duàn)裂伸長(cháng)率在90％～950％（其中綫(xiàn)性低密(mì)度聚乙烯(xī)LLDPE的(dí)伸(shēn)長率(shuài)較(jiào)高(gāo)），通過(guò)特殊(shū)的(dí)製作工藝，部分(fēn)材料的(dí)伸長率可在1000％之上(shàng)，而普(pǔ)通(tōng)高聚物材料的(dí)斷裂伸長率(shuài)也(yě)多在(zài)50％～100％之間(jiān)。通(tōng)常(cháng)對材(cái)料(liào)的拉(lā)伸(shēn)性能(néng)要求較高的有熱(rè)收縮膜(mó)以及(jí)拉(lā)伸膜等(děng)。

2，拉伸試驗

拉(lā)伸試驗(yàn)（應力(lì)－應變試(shì)驗）一般是(shì)將材料試(shì)樣兩端分別夾在(zài)兩個(gè)間隔一定距(jù)離的夾(jiā)具(jù)上(shàng)，兩(liǎng)夾(jiā)具(jù)以一(yī)定的速度(dù)分離並拉伸試樣，測定試樣(yàng)上(shàng)的(dí)應(yīng)力變化(huà)，直(zhí)到試(shì)樣(yàng)破壞為(wéi)止(zhǐ)。

    拉伸試驗(yàn)是研究(jiū)材料力學強度zui廣泛(fàn)使用的方(fāng)法之一，需要使(shǐ)用(yòng)恒速運(yùn)動(dòng)的拉(lā)力試(shì)驗機。按(àn)載(zǎi)荷測定方式的不(bù)同，拉(lā)力試驗(yàn)機大體可以(yǐ)分為擺(bǎi)錘式拉(lā)力(lì)試驗機和電(diàn)子拉力試驗機兩類(lèi)，目(mù)前使用較多的是(shì)電子拉力試驗(yàn)機。

3，電(diàn)子拉力試(shì)驗(yàn)機選擇指(zhǐ)標

    由於軟(ruǎn)包裝(zhuāng)材料主(zhǔ)要是(shì)高分子聚合物或它的(dí)相(xiāng)關材料(liào)，如前所述高聚物(wù)材料的伸(shēn)長率遠遠優(yōu)於金屬，纖維，木材(cái)，板材(cái)等材料，因(yīn)此檢測高(gāo)分子(zǐ)聚(jù)合物(wù)的拉(lā)力(lì)機就(jiù)與通常的材(cái)料(liào)拉(lā)伸性能檢測拉(lā)力機有一定(dìng)的(dí)差(chà)別(bié)，尤其需要(yào)注意的是(shì)電子(zǐ)拉(lā)力機的有效(xiào)行程(chéng)以及試樣夾具(jù)兩方麵。

3.1 有(yǒu)效行程(chéng)

    在(zài)進行拉(lā)伸試驗時(shí)，所用試樣的(dí)尺寸雖(suī)然小(xiǎo)，但材(cái)料的(dí)伸長率普遍比較高(gāo)，因(yīn)此用於檢測軟(ruǎn)包裝(zhuāng)材料(liào)的(dí)拉伸(shēn)性能需要配(pèi)備行(háng)程(chéng)較大的拉力機，否則(zé)夾具運行(háng)可能會(huì)超(chāo)過(guò)行(háng)程(chéng)的使用極(jí)限，造(zào)成(chéng)設(shè)備(bèi)的損(sǔn)壞。

    GB13022-91《塑料薄膜(mó)拉伸性能(néng)試驗(yàn)方(fāng)法(fǎ)》中給出的斷(duàn)裂伸(shēn)長率(shuài)或(huò)屈服伸(shēn)長率（εt，單(dān)位是(shì)％）的計算公式，

εt=[L-L0＊100]/ L0

式中：εt是斷(duàn)裂伸長率(shuài)或是屈服伸長率；

L是試樣(yàng)斷(duàn)裂時(shí)或(huò)屈(qū)服(fú)時(shí)標綫(xiàn)間(jiān)的距離；

L0是(shì)標綫間的距離。

    需(xū)要注(zhù)意的是(shì)在(zài)伸(shēn)長率的(dí)計(jì)算中，我們僅采集試樣上兩(liǎng)條標綫(xiàn)間的伸(shēn)長量。標(biāo)綫是(shì)通(tōng)過打印(yìn)或手(shǒu)工的方(fāng)式畫(huà)在製取完成(chéng)的試樣上(shàng)的(dí)（標(biāo)綫的添加(jiā)應對(duì)試樣不產(chǎn)生(shēng)任何影(yǐng)響(xiǎng)），而(ér)標綫間(jiān)的(dí)距離是(shì)多少呢(ní)？不(bù)同(tóng)的(dí)標準給出的這(zhè)一距(jù)離(lí)大多存在一定(dìng)的差異(yì)，而同(tóng)一標(biāo)準中也是往往(wǎng)針(zhēn)對(duì)不同(tóng)的(dí)材(cái)料給出不同(tóng)的(dí)試(shì)樣尺寸(cùn)，因(yīn)此標(biāo)綫之(zhī)間的距離也是(shì)不同(tóng)的(dí)，不過(guò)這樣有利於(yú)檢測伸長(cháng)率(shuài)非(fēi)常大(dà)或(huò)非(fēi)常(cháng)小(xiǎo)的(dí)材料並得到(dào)的試驗結(jié)果(guǒ)。對(duì)於(yú)塑料(liào)薄膜，標綫之(zhī)間的距離(lí)通常是在(zài)25～50mm之間(jiān)。

    由於試(shì)樣(yàng)在(zài)拉伸(shēn)試(shì)驗中(zhōng)變形伸(shēn)長不(bù)僅僅是(shì)在標綫(xiàn)之內，凡是在兩夾具之間(jiān)的(dí)試樣(yàng)都會(huì)得到(dào)不(bù)同(tóng)程(chéng)度(dù)的(dí)拉伸(shēn)變(biàn)形(xíng)。標(biāo)準中(zhōng)與標綫(xiàn)距(jù)離相對應(yīng)的夾(jiā)具間的(dí)初(chū)始(shǐ)距離在(zài)80～115mm以(yǐ)內，如果兩夾具(jù)間的試(shì)樣(yàng)都(dū)能保持同樣的(dí)伸長率並假(jiǎ)設(shè)為(wéi)500％，則拉力機(jī)的有效行(háng)程需在480～690mm才能(néng)保證試(shì)驗(yàn)的正常進行(háng)。

    筆者(zhě)對(duì)目(mù)前市場上出售的電子拉力機的有效行程(chéng)進(jìn)行了隨機調查，在所調查(chá)的國內外幾(jī)個品(pǐn)牌(pái)的72台拉(lā)力(lì)機(jī)中，行(háng)程範(fàn)圍分布在400mm以(yǐ)下(xià)的(dí)設(shè)備，占(zhān)13.9％；行(háng)程(chéng)在400～700mm

的設(shè)備(bèi)，占71.9％；行程在(zài)701～1000mm的(dí)設(shè)備，占(zhān)10.8％；行程在1000mm以上的設(shè)備，僅占3.4％。然而(ér)在(zài)這(zhè)次統計的(dí)電子拉力機(jī)中，大行(háng)程的(dí)設備並(bìng)非(fēi)全(quán)部用於軟(ruǎn)包(bāo)裝材料的檢測，部(bù)分(fēn)是(shì)用(yòng)於人(rén)造木(mù)板，帆(fān)布，窗(chuāng)簾(lián)，銅材等材料的拉伸試(shì)驗(yàn)中。