Kiểm tra độ căng là gì?
Thử nghiệm kéo, còn được gọi là thử nghiệm kéo đứt, là một phép thử cơ học cốt lõi được sử dụng để xác định ứng xử của vật liệu khi chịu lực kéo đơn trục. Phương pháp này đo các đặc tính như độ bền, độ dẻo và độ đàn hồi trong điều kiện được kiểm soát. Lực kéo tăng dần đều được tác dụng cho đến khi mẫu thử bị phá hủy, tạo ra dữ liệu bao gồm giới hạn chảy , giới hạn bền kéo cực đại , độ giãn dài khi đứt và mô đun đàn hồi .
Trong quá trình thử nghiệm, mẫu được giữ chắc chắn bằng kẹp hoặc gá và được tải dọc theo trục dọc của mẫu. Việc căn chỉnh chính xác và kẹp chặt là rất quan trọng để tránh trượt hoặc tải không đều, có thể ảnh hưởng đến kết quả. Việc lựa chọn kẹp phụ thuộc vào loại và tính chất của vật liệu, giòn, dẻo, cứng hay mềm.
Tại sao thử nghiệm độ căng lại quan trọng
Kiểm tra độ bền kéo hỗ trợ đảm bảo chất lượng, phát triển sản phẩm và tuân thủ quy định trong nhiều ngành công nghiệp. Trong nghiên cứu vật liệu, nó cung cấp đặc tính chính xác về hiệu suất chịu ứng suất, giúp các kỹ sư lựa chọn hoặc tinh chỉnh vật liệu cho các ứng dụng cụ thể.
Đối với các nhà thiết kế sản phẩm, nó xác nhận các linh kiện đáp ứng các mục tiêu hiệu suất cơ học trước khi sản xuất. Trong kiểm soát chất lượng sản xuất, nó xác minh các bộ phận đáp ứng thông số kỹ thuật. Trong các ngành công nghiệp quan trọng về an toàn như hàng không vũ trụ , ô tô và thiết bị y tế , hiệu suất kéo được ghi nhận thường là yêu cầu bắt buộc để tuân thủ. Kết quả có thể lặp lại và truy xuất nguồn gốc là rất cần thiết cho việc xác nhận sản phẩm và đáp ứng các yêu cầu kiểm toán.
Cách thực hiện thử nghiệm độ căng
Kiểm tra độ bền kéo
Kiểm tra độ bền kéo tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế đã được thiết lập như ISO 527 và ASTM D638 đối với nhựa, ASTM D882 đối với màng mỏng, ISO 37 đối với cao su và chất đàn hồi, và ISO 7500-1 để xác minh độ chính xác của máy.
Mẫu vật được chuẩn bị theo hình dạng tiêu chuẩn, ví dụ như hình xương chó cho nhựa, dải phẳng cho kim loại hoặc đoạn dây hoặc cáp. Sau khi lắp vào kẹp , mẫu vật được căn chỉnh để tránh ứng suất uốn. Máy thử nghiệm tác dụng tải kéo được kiểm soát ở tốc độ đầu chữ thập không đổi cho đến khi gãy. Tải trọng và độ giãn dài được ghi lại trong suốt quá trình, cho phép tính toán độ bền kéo , điểm chảy , mô đun Young và độ giãn dài phần trăm. Đường cong ứng suất-biến dạng cung cấp cái nhìn chi tiết về hiệu suất.
Các vật liệu được thử nghiệm bao gồm nhựa, kim loại, cao su, vật liệu composite và màng mỏng, với các thông số thử nghiệm được điều chỉnh cho từng loại. Lực điển hình dao động từ vài newton đối với màng mỏng đến hàng chục kilonewton đối với kim loại kết cấu.
Kiểm tra độ bám dính và độ bong tróc
Các thử nghiệm độ bám dính đo lường độ bền liên kết giữa các vật liệu như tấm ép, keo dán, màng phim và băng keo. Các phương pháp phổ biến bao gồm thử nghiệm bóc tách 90 độ và 180 độ , được xác định theo các tiêu chuẩn như ASTM D3330 và ISO 8510. Trong thử nghiệm bóc tách 180 độ , vật liệu liên kết được bóc tách hoàn toàn so với chính nó. Trong thử nghiệm bóc tách 90 độ , góc bóc tách được duy trì ở góc vuông.
Các thử nghiệm này được sử dụng rộng rãi trong bao bì , thiết bị điện tử và vật liệu composite để xác nhận hiệu suất liên kết nhất quán. Ví dụ, trong bao bì y tế, chúng giúp đảm bảo niêm phong vô trùng vẫn còn nguyên vẹn cho đến khi mở theo ý định.
Đồ gá thử nghiệm và tay cầm
Độ tin cậy của kết quả phụ thuộc vào việc lựa chọn kẹp và đồ gá chính xác. Kẹp khí nén cung cấp lực kẹp nhanh và ổn định cho các thử nghiệm thông lượng cao. Kẹp nêm hoặc kẹp ê tô giúp giữ chặt vật liệu có độ bền cao. Kẹp tự siết thích ứng với sự thay đổi độ dày mẫu trong quá trình thử nghiệm, giảm nguy cơ trượt.
Việc lựa chọn cảm biến lực chính xác cũng quan trọng không kém đối với độ chính xác. Tốc độ đầu cân phải được thiết lập theo tiêu chuẩn liên quan để đảm bảo kết quả có thể so sánh được.
Tiêu chuẩn thử nghiệm kéo căng
Tiêu chuẩn chính
- ISO 527 - Thử nghiệm kéo của nhựa, bao gồm độ bền kéo, mô đun và độ giãn dài
- ASTM D638 - Thử nghiệm kéo của nhựa cho thị trường Hoa Kỳ
- ASTM D882 - Tính chất kéo của màng và tấm nhựa mỏng
- ISO 37 - Tính chất ứng suất-biến dạng kéo của cao su và chất đàn hồi
- ISO 7500-1 - Kiểm định độ chính xác của máy thử kéo để đo lực
- ASTM D3330 và ISO 8510 - Thử nghiệm độ bám dính bóc tách của màng và băng dính
Ngoài ra còn có các tiêu chuẩn dành riêng cho từng ngành đối với các ứng dụng như thử nghiệm độ bền của niêm phong bao bì hoặc thử nghiệm lực kéo của ốc vít hàng không vũ trụ.
Luôn cập nhật thông số kỹ thuật
Tiêu chuẩn được cập nhật định kỳ để phản ánh các nghiên cứu mới, phương pháp cải tiến và yêu cầu của ngành. Việc duy trì sự tuân thủ là điều cần thiết để đảm bảo uy tín và khả năng sẵn sàng kiểm toán. Hệ thống Mecmesin có thể được trang bị các phương pháp thử nghiệm tiên tiến được lập trình sẵn, đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc, khả năng lặp lại và tuân thủ nhất quán các tiêu chuẩn.
Thiết bị Mecmesin để kiểm tra độ bền kéo
Độ chính xác và tính linh hoạt
Mecmesin cung cấp đa dạng hệ thống kiểm tra độ bền kéo, từ MultiTest-dV vận hành thủ công cho thử nghiệm khối lượng nhỏ hoặc thử nghiệm tại hiện trường đến OmniTest hoàn toàn tự động cho công việc phòng thí nghiệm có độ chính xác cao. Hệ thống có khả năng chịu lực từ 2 N cho màng mỏng đến 50 kN cho kim loại cường độ cao. Phần mềm VectorPro cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực, phân tích và báo cáo tự động theo các định dạng chuẩn hóa.
Đồ đạc tùy chỉnh và khả năng thích ứng
Một số ứng dụng yêu cầu kẹp hoặc đồ gá được thiết kế riêng để phù hợp với hình dạng đặc biệt hoặc vật liệu dễ vỡ. Mecmesin có thể thiết kế và sản xuất các giải pháp tùy chỉnh để cho phép thử nghiệm chính xác, lặp lại cho các mẫu vật không đều hoặc hình dạng phức tạp.
Tiêu chuẩn tích hợp và tự động hóa
Hệ thống có thể được cấu hình sẵn với các phương pháp thử nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn ASTM , ISO hoặc BS EN , đảm bảo người vận hành luôn chạy thử nghiệm với các thông số chính xác. Trình tự thử nghiệm hàng loạt và các tùy chọn tự động hóa giúp cải thiện năng suất và giảm thiểu lỗi vận hành.
Hỗ trợ kỹ thuật và phạm vi toàn cầu
Mecmesin cung cấp dịch vụ hiệu chuẩn , đào tạo và lắp đặt để duy trì hệ thống tuân thủ và hoạt động ở điều kiện tốt nhất. Mạng lưới trung tâm dịch vụ và kỹ sư ứng dụng toàn cầu hỗ trợ khách hàng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Ứng dụng công nghiệp của thử nghiệm kéo căng
Sản xuất và phát triển sản phẩm
Trong kỹ thuật và sản xuất, thử nghiệm độ bền kéo xác minh hiệu suất của nguyên liệu thô, linh kiện và thành phẩm. Ví dụ bao gồm độ bền kéo của dây đồng mịn trong thiết bị điện tử , độ bền kéo đứt của ốc vít trong lắp ráp ô tô và khả năng chịu tải của các linh kiện nhôm dùng trong hàng không vũ trụ.
Bao bì và chất kết dính
Kiểm tra độ căng và độ bóc tách xác nhận rằng các lớp niêm phong, lớp phủ và lớp liên kết trong bao bì đáp ứng các yêu cầu về độ bền. Trong lĩnh vực thực phẩm và dược phẩm , điều này giúp đảm bảo tính toàn vẹn của bao bì, đảm bảo an toàn và thời hạn sử dụng.
Thiết bị y tế và dược phẩm
Các thiết bị y tế thường yêu cầu kiểm tra độ bền và cường độ liên kết. Ví dụ bao gồm thử nghiệm kéo giãn ống thông , thử nghiệm bóc tách băng vết thương và đo độ bền của các thành phần cấy ghép.
Nói chuyện với một chuyên gia
Kiểm tra độ bền kéo là điều cần thiết để xác minh chất lượng, độ an toàn và tính tuân thủ của sản phẩm. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp, tuân thủ các tiêu chuẩn được công nhận và sử dụng thiết bị chính xác đảm bảo kết quả đáng tin cậy. Để được tư vấn về hệ thống phù hợp nhất hoặc phát triển phương pháp kiểm tra tùy chỉnh, vui lòng liên hệ với kỹ sư ứng dụng của Mecmesin .
Further test types
Standards
Featured or equivalent test standards for Mecmesin solutions in this section