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彈性體力學(xué)性能試驗(yàn)解決方案(上篇)

來(lái)源:英斯特朗(上海)試驗(yàn)設(shè)備貿(mào)易有限公司(美國(guó)instron)   2023年04月23日 15:45  

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彈性體材料在生活中應(yīng)用廣泛:大到高鐵、汽車等交通工具上的密封件,小到橡皮筋、緩沖墊等生活用品。彈性體材料種類較多,從分子鏈角度區(qū)分,既有傳統(tǒng)的硫化橡膠,也有新型的熱塑性彈性體。不論是上游原材料生產(chǎn)商,還是下游加工和使用方,正確地評(píng)估材料性能是重中之重。



靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試


靜態(tài)力學(xué)性能是所有材料的基本性能。不論是新材料研發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還是品質(zhì)控制、來(lái)料檢測(cè),靜態(tài)力學(xué)性能都是最主要的指標(biāo),貫穿于原材料及成品的設(shè)計(jì)及使用。Instron 從制樣開始,依托于先進(jìn)的萬(wàn)能試驗(yàn)系統(tǒng),為這些特性提供了各式各樣的解決方案。


01
試樣制備

可靠的試驗(yàn)結(jié)果從制樣開始。由于彈性體材料的特殊性,試樣往往先制成薄片,然后通過(guò)沖模刀沖壓成型。


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Instron 的氣動(dòng)沖模機(jī)以壓縮空氣作為動(dòng)力源,可輕松提供沖模所需壓力。設(shè)備帶互鎖結(jié)構(gòu),放下防護(hù)罩后才能氣動(dòng)沖壓,充分保護(hù)操作員的安全。沖模刀尺寸能滿足拉伸、撕裂等常規(guī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),也可根據(jù)需求定制化沖模刀尺寸。沖模刀材質(zhì)堅(jiān)硬,尺寸精確,持久耐用。所有沖模刀帶自動(dòng)頂出功能,方便取樣。



02
拉伸試驗(yàn)

拉伸性能是彈性體最重要的基本性能之一。彈性體表面硬度小,伸長(zhǎng)率大,有時(shí)候會(huì)發(fā)生引伸計(jì)打滑的現(xiàn)象。因此拉伸試驗(yàn)面臨的最大的挑戰(zhàn)則是如何精確地測(cè)試伸長(zhǎng)率。針對(duì)彈性體的伸長(zhǎng)率測(cè)試,Instron 除了提供合適的夾具外,在引伸計(jì)方面可提供三種解決方案。


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氣動(dòng)夾具是彈性體拉伸試驗(yàn)的理想夾具,能在試驗(yàn)中保持恒力,避免樣條拉緊收縮后從夾面滑出。此外,針對(duì)O型圈等試樣,Instron 也有著成熟的夾持方案。


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非接觸式視頻引伸計(jì)可通過(guò)更換鏡頭快速地實(shí)現(xiàn)測(cè)量視野的變化,滿足伸長(zhǎng)率及精度要求,并可應(yīng)用于高低溫試驗(yàn)。同時(shí),因引伸計(jì)不接觸樣品,可避免因夾持導(dǎo)致的樣品損傷或引伸計(jì)滑移等問(wèn)題。該引伸計(jì)自動(dòng)測(cè)量標(biāo)距,不受人為操作影響,可提高試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性。


另外,視頻引伸計(jì)還能引入DIC功能,全面還原整個(gè)測(cè)試面的受力情況,非常適合研發(fā)部門或研究院等實(shí)驗(yàn)室使用。


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Instron 的全自動(dòng)接觸式引伸計(jì)可滿足長(zhǎng)行程應(yīng)變測(cè)試需求,同時(shí)精度達(dá)±1μm,能夠滿足您對(duì)測(cè)試精度的需求。


自動(dòng)夾持及自動(dòng)定位功能消除了操作員的影響,可提高結(jié)果重復(fù)性。另外,刀口可選,夾緊力可調(diào),適用于不同材料的測(cè)試。


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長(zhǎng)行程引伸計(jì)是專為高伸長(zhǎng)率測(cè)試設(shè)計(jì)的引伸計(jì),刀刃夾緊力可調(diào),自平衡,最大限度減少對(duì)樣品的影響??焖籴尫诺犊诳捎行A持和取出樣品。


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Instron 的自動(dòng)化測(cè)試解決方案可提供精確的控制和處理能力以滿足廣泛的應(yīng)用范圍,有效縮短人工操作時(shí)間,提高試驗(yàn)效率,根據(jù)用戶的測(cè)試操作與測(cè)試量需求量身定制整體解決方案。



03
撕裂試驗(yàn)

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撕裂試驗(yàn)結(jié)果的精度主要取決于力值傳感器的性能。Instron 2580系列傳感器可以提供高精度以及優(yōu)秀的防過(guò)載能力。2580系列傳感器最高可從滿量程的1/1000起,即可提供0.5級(jí)的精度要求。同時(shí),2580系列傳感器也能承受150%的過(guò)載而不出現(xiàn)任何損壞。



04
其他試驗(yàn)

除了上述試驗(yàn)類型外,彈性體材料還有一些其他重要的靜態(tài)力學(xué)性能,Instron 也能為其提供相應(yīng)的解決方案。





壓縮性能試驗(yàn)

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彈性體材料經(jīng)常應(yīng)用于承壓結(jié)構(gòu)中,因此彈性體材料的壓縮性能是重要的性能之一。Instron 專業(yè)的壓縮夾具,能滿足壓縮應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試、靜剛度測(cè)試等測(cè)試需求,同時(shí),在配合環(huán)境箱的情況下,該夾具還可滿足高低溫測(cè)試的需求。





剝離試驗(yàn)

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彈性體材料與硬質(zhì)材料的粘結(jié)力,通常通過(guò)剝離強(qiáng)度、拉伸剪切強(qiáng)度等性能表示。其中拉伸剪切強(qiáng)度通??梢耘c拉伸性能試驗(yàn)共用夾具完成,但90°剝離強(qiáng)度則需要專用夾具。


Instron 的氣動(dòng)剝離夾具可實(shí)現(xiàn)輕松夾持樣品、對(duì)中等操作,且其特殊的結(jié)構(gòu)可以避免試樣橫向移動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,讓試驗(yàn)結(jié)果更加精確。





輪胎鋼簾線抽出試驗(yàn)

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成品靜態(tài)性能測(cè)試中,最典型的就是輪胎鋼簾線與硫化橡膠的T抽出法測(cè)試。Instron 針對(duì)該測(cè)試也設(shè)計(jì)了特殊夾具,可確保應(yīng)力均勻,牢固夾持防止試樣在夾具內(nèi)滑移的同時(shí),也可方便地移動(dòng)試樣,提高測(cè)試驗(yàn)效率。





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