湘杰教您選擇合適的橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)

1、拉伸試樣至斷裂過(guò)程中的zui大力(抗拉強(qiáng)度)值；

2、樣品斷裂時(shí)的力值(斷裂強(qiáng)度)；

3、屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力值(屈服點(diǎn)處的拉應(yīng)力)；

4、當(dāng)樣品拉伸到給定伸長(zhǎng)率時(shí)的力值(恒定拉伸應(yīng)力)；

5、樣品拉伸到給定應(yīng)力時(shí)的伸長(zhǎng)率(恒定應(yīng)力下的伸長(zhǎng)率)；

6、對(duì)應(yīng)屈服點(diǎn)的伸長(zhǎng)率(屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率)；

7、斷裂伸長(zhǎng)率。

二、按上述要求測(cè)量參數(shù)。橡膠拉伸試驗(yàn)過(guò)程中有兩項(xiàng)數(shù)據(jù)需要跟蹤:拉力值和規(guī)格變化。因此，用于測(cè)試橡膠拉伸性能的橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)必須滿足以下四個(gè)要求:

1、大行程。由于橡膠在拉伸過(guò)程中的大變形，尤其是乳膠制品，伸長(zhǎng)率可能高達(dá)1000%以上。因此，在橡膠樣品斷裂之前，需要確保夾爪有足夠的行程。

2、高精度高頻數(shù)據(jù)采集。拉伸橡膠不需要很大的力，拉力的測(cè)量范圍也不需要很大，所以力值的精度需要很高。一般要求試驗(yàn)機(jī)能夠計(jì)算精度在小數(shù)點(diǎn)后兩位以上的力值。此外，由于測(cè)試橡膠的拉伸性能在拉伸過(guò)程中需要幾個(gè)拉伸值，并且拉伸試驗(yàn)不能重復(fù)進(jìn)行，因此立即準(zhǔn)確地記錄每個(gè)試驗(yàn)段的拉伸力值對(duì)于試驗(yàn)的成敗至關(guān)重要。

3、精密量規(guī)測(cè)量和記錄裝置。樣品規(guī)格的測(cè)量是計(jì)算橡膠伸長(zhǎng)率的重要數(shù)據(jù)，因此拉伸試驗(yàn)機(jī)必須準(zhǔn)確測(cè)量樣品的應(yīng)變并立即記錄下來(lái)。

4、能夠精確描述應(yīng)力-應(yīng)變曲線的裝置。拉伸試樣中的拉力和規(guī)格有著密切的關(guān)系。例如，試樣的恒定拉伸應(yīng)力需要測(cè)量拉伸到給定伸長(zhǎng)率的試樣的力值，而恒定應(yīng)力需要測(cè)量拉伸到給定應(yīng)力的試樣的規(guī)格。試驗(yàn)完成后，準(zhǔn)確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線能夠再現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程，清晰地反映各試驗(yàn)段的數(shù)值，便于計(jì)算試驗(yàn)要求。

三、試驗(yàn)機(jī)用橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)的選擇?；谝陨?，測(cè)試人員按照以下方法選擇合適的橡膠拉伸測(cè)試儀。

1、測(cè)試儀的行程范圍。標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣(1型、2型和4型啞鈴形試樣為2.0±0.2毫米，3型為1.0±0.1毫米)斷裂時(shí)一般在1米以內(nèi)。特殊厚度的標(biāo)本，如醫(yī)用橡膠手套，斷裂時(shí)間間隔可能超過(guò)1m。因此，夾具的移動(dòng)范圍一般在1米到1.5米之間，可以適用于各種橡膠樣品的拉伸試驗(yàn)。其實(shí)滿足這個(gè)要求并不難。普通橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)部分可以滿足這一要求。

2、橡膠拉伸試驗(yàn)機(jī)張力測(cè)量記錄裝置。拉力試驗(yàn)機(jī)的拉力測(cè)量和記錄裝置主要有兩種:機(jī)械式儀表式和傳感器式。機(jī)械式拉力測(cè)量裝置主要依靠拉伸過(guò)程中的反作用力，通過(guò)彈簧、砝碼等機(jī)械傳動(dòng)裝置帶動(dòng)儀表盤上的指針旋轉(zhuǎn)指示拉力值，利用傳統(tǒng)記錄儀記錄力值-時(shí)間曲線。機(jī)械拉伸試驗(yàn)機(jī)價(jià)格便宜，但其性能不能滿足橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。它只能單獨(dú)處理抗拉值，不能記錄抗拉值的微小變化，有效地將抗拉值與樣規(guī)結(jié)合起來(lái)。裝有適當(dāng)精度的拉伸傳感器的拉伸試驗(yàn)機(jī)，可以記錄每一時(shí)刻的拉伸值，并通過(guò)相關(guān)程序進(jìn)行處理和計(jì)算，以滿足橡膠拉伸試驗(yàn)的要求。

3、試驗(yàn)機(jī)的量規(guī)測(cè)量和記錄裝置。橡膠規(guī)格測(cè)量是拉伸試驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，直接影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。目前，軌距測(cè)量主要有兩種方法:手動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量。手動(dòng)測(cè)量是指在夾具移動(dòng)桿的邊緣垂直設(shè)置一個(gè)標(biāo)尺和兩個(gè)可垂直移動(dòng)的水平標(biāo)尺桿。拉伸試驗(yàn)時(shí)，用視力觀察樣品上量具的變化，手動(dòng)控制兩根量具桿與樣品上的量具同步，并記錄量具桿在標(biāo)尺上的移動(dòng)距離。人工測(cè)量的誤差很大:一是目測(cè)樣規(guī)會(huì)造成一定的偏差；其次，手動(dòng)移動(dòng)軌距桿永遠(yuǎn)無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤樣品的軌距變化；

第三、測(cè)試儀很難在移動(dòng)軌距桿的同時(shí)記錄軌距值，更不用說(shuō)精確描述測(cè)試后的應(yīng)力應(yīng)變曲線。與自動(dòng)測(cè)量標(biāo)距相比，更有利于檢測(cè)橡膠的拉伸性能。目前，許多拉伸試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)厚度測(cè)量裝置采用接觸式傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量厚度的變化。傳感器移動(dòng)裝置的安裝位置主要有兩種:①安裝在夾具上；②在樣品上。將移動(dòng)裝置安裝在支架的傳感器中有一些限制。由于橡膠的彈性變形很大，夾持器的移動(dòng)距離與樣品的軌距變化值有很大的差距，所以安裝在夾具上的軌距傳感器更適合檢測(cè)彈性變形很小的樣品(如金屬材料)的拉伸性能，而不適合檢測(cè)橡膠的拉伸性能。另一種安裝方法是用小夾具(俗稱大變形)垂直設(shè)置一把光柵尺和兩根水平軌距桿，在夾具移動(dòng)桿的邊緣可以垂直方向移動(dòng)。該傳感器的安裝方法與上述手動(dòng)測(cè)量原理一致，只是將標(biāo)尺改為光柵標(biāo)尺，改變手動(dòng)操作驅(qū)動(dòng)標(biāo)尺桿移動(dòng)。安裝在量規(guī)上的傳感器適用于標(biāo)準(zhǔn)厚度的金屬或橡膠樣品的拉伸試驗(yàn)，因?yàn)槔爝@些樣品時(shí)的力值較大，驅(qū)動(dòng)量規(guī)桿移動(dòng)的力值與之相比較小。雖然會(huì)在一定程度上影響樣本，但不足以影響整個(gè)測(cè)試的成敗。但是，在橡膠拉伸性能的測(cè)試中，有一些特殊的樣品是接觸式傳感器無(wú)法測(cè)量的，比如醫(yī)用橡膠手套。橡膠手套的主要成分是天然膠乳，拉伸試驗(yàn)過(guò)程中使用的拉伸值小于普通橡膠制品。同時(shí)，GB∕T 7543-2020 一次性使用滅菌橡膠外科手套規(guī)定，拉伸性能測(cè)試的樣品是直接從成品橡膠醫(yī)用手套上切下的，所以切下的樣品厚度很小，只有0.2毫米左右，這樣厚度的乳膠樣品只需要很小的力值就可以長(zhǎng)時(shí)間拉伸。

一是量具桿接觸試樣的自重會(huì)將試樣拉下，影響拉伸測(cè)量；

其次，軌距桿的夾緊對(duì)被夾緊部分的拉伸有一定的影響，使其無(wú)法自由拉伸。非接觸式視頻引伸計(jì)可以避免這些問(wèn)題。其中一種方法是用攝像頭跟蹤距離的變化。樣品背景由黑色粗糙無(wú)反射材料(如黑色粗糙絕緣膠帶)制成，量規(guī)部分(即兩條量規(guī)線之間的部分)涂有高對(duì)比度涂料(如果樣品顏色較淺，則量規(guī)涂有黑色顏料，如果樣品顏色較暗，則量規(guī)涂有白色顏料)，將攝像頭采集的圖像輸入計(jì)算機(jī)，調(diào)整對(duì)比度，使量規(guī)邊界在計(jì)算機(jī)上可以清晰識(shí)別。拉伸過(guò)程中，采集的圖像經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理，跟蹤軌距線，實(shí)時(shí)測(cè)試軌距值。這種測(cè)量方法不僅可以精確測(cè)量每一時(shí)刻的規(guī)準(zhǔn)值，而且不會(huì)影響橡膠的拉伸過(guò)程。