Các ứng dụng và tiêu chuẩn thực hiện trên máy kiểm tra độ bền kéo

14:15 | 14/03/2023

Máy kiểm tra độ bền kéo, còn được gọi là máy kiểm tra vật liệu đa năng, là máy thử nghiệm để kiểm tra các tính chất cơ học của các vật liệu khác nhau (chẳng hạn như kim loại, chất dẻo, cao su, hàng dệt, hóa chất tổng hợp, dây và cáp, da, v.v.) để kéo, nén, uốn, cắt, gọt, vv Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích chi tiết về ứng dụng máy kiểm tra độ bền kéo (ngành và vật liệu) và phân loại (loại và tiêu chuẩn), đây là danh sách đầy đủ giúp bạn xác định loại máy kiểm tra độ bền kéo nào phù hợp.

I. Danh sách ứng dụng của Máy kiểm tra độ bền kéo: Các ngành công nghiệp và vật liệu
Máy thử độ bền kéo được sử dụng rộng rãi trong đo lường và kiểm tra chất lượng, hàng không dân dụng, sản xuất ô tô, sản xuất máy móc, điện tử và thiết bị điện, dệt và sợi hóa học, cao su và nhựa, vật liệu đóng gói, vật liệu xây dựng và gốm sứ và các ngành công nghiệp khác, sau đây là giới thiệu sơ lược về các ứng dụng chính của máy thử độ bền kéo trong một số ngành công nghiệp.
1. Sản xuất ô tô
Đối với ngành ô tô, máy kiểm tra độ bền kéo chủ yếu kiểm tra tính hợp lý và an toàn của thiết kế ô tô, các thông số quan tâm bao gồm độ cứng của vật liệu, kiểm tra thành phần, công nghệ khớp nối, độ mỏi và hình thành vật liệu.
Đối với động cơ và hệ thống truyền động, cần thử nghiệm ly hợp, xích, vật liệu nhiệt độ cao và trục khuỷu. Đối với thân xe, cần kiểm tra cột lái và liên kết, lò xo và giảm xóc, va đập và độ cứng của cản, chốt cửa, cửa sổ và đệm cửa, v.v. Đối với thiết kế nội thất, cần kiểm tra độ căng của dây an toàn, tựa đầu, ô tô. độ chắc chắn và độ bền của ghế. Đối với thiết kế linh kiện điện tử, cần kiểm tra các nút và công tắc, độ tin cậy của hàn và bảng mạch PCB, cách điện của dây dẫn, v.v.
2. Xây dựng / Xây dựng dân dụng
Đối với các ngành công nghiệp xây dựng và dân dụng, cần có máy thử độ bền kéo để thực hiện các thử nghiệm cơ học để xác nhận rằng vật liệu là đáng tin cậy và an toàn và nằm trong giới hạn thiết kế
Vật liệu và cấu trúc xây dựng bao gồm khoáng sản, nhựa, gỗ, kim loại và vật liệu tổng hợp cho đường xá, cầu, kết cấu công trình dân dụng và các tòa nhà. Chúng được sử dụng ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm bột, khối, hàng rời, lá, tấm và đá. Các cơ sở thử nghiệm yêu cầu hệ thống thử nghiệm điều khiển bằng servo để thử nghiệm nén, kéo, mỏi và đứt gãy của bê tông, cốt thép, dầm và các vật liệu xây dựng khác.
3. Thiết bị điện tử
Đối với các thiết bị mạch và bảng mạch, máy thử độ bền kéo chủ yếu kiểm tra độ căng cơ học và tuổi thọ mỏi. Kiểm tra độ bền cơ học và tính toàn vẹn của các linh kiện và cụm điện tử là điều quan trọng để xác nhận thiết kế, cải tiến sản xuất và đảm bảo độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng.
Sử dụng máy kiểm tra độ bền kéo cho nhiều loại kiểm tra, bao gồm kiểm tra chất kết dính, mối nối, liên kết và gói. Các bài kiểm tra bao gồm bóc lớp dính, độ uốn vi mô, vết lõm và vết cắt, và kiểm tra thành phần bao gồm độ bền của lò xo tiếp xúc, kiểm tra chu kỳ và độ mỏi của các thành phần thiết bị cầm tay.
4. Bao bì
Bao bì và vật liệu đóng gói được thiết kế để chịu được một số ứng suất và lực dự kiến xảy ra trong quá trình vận chuyển, nhưng phổ biến nhất là những áp lực gây ra bởi nén, rung, sốc và những thay đổi trong điều kiện khí hậu. Việc sử dụng máy thử độ bền để kiểm tra bao bì nhằm mục đích bảo quản sản phẩm trong quá trình vận chuyển và đảm bảo rằng các sản phẩm này có chất lượng cao nhất có thể.
Để đạt được mục tiêu này, nhiều loại sản phẩm và vật liệu cần được thử nghiệm bằng cách sử dụng máy thử độ bền kéo. Những vật liệu này bao gồm, nhưng không giới hạn ở, bìa cứng, giấy, nhựa, gỗ, xốp, kim loại, hộp, thùng, dây đai, vật liệu cách nhiệt, băng keo và pallet. Mỗi mặt hàng này đều có ưu điểm và nhược điểm, và cần có các quy trình thử nghiệm cụ thể để xác định xem chúng có cung cấp phương tiện phù hợp để đảm bảo an toàn cho sản phẩm trong quá trình vận chuyển hay không.
5. Y sinh
Máy kiểm tra độ bền kéo tiếp tục đóng vai trò chiến lược trong nỗ lực không ngừng nhằm cải thiện hiệu suất và khả năng tương thích của vật liệu sinh học mới và các thiết bị y tế cải tiến. Máy kiểm tra độ bền kéo thường được sử dụng để tiến hành nghiên cứu y sinh và phát triển thiết bị y tế và xác nhận sản phẩm
Máy thử độ bền kéo có thể kiểm tra các tính chất cơ học của nhiều loại vật liệu, chẳng hạn như cao su, xốp, nhựa, dây và cáp, dây an toàn, dây bảo hiểm, dây da vật liệu composite, ống thép, thép lò xo, thép không gỉ, vật đúc, thép tấm, dây kim loại màu và các vật liệu khác, sau đây sẽ là phân loại đơn giản của các vật liệu này như sau.
6. Chất kết dính
Chất kết dính là chất tạo ra sự liên kết giữa các bề mặt vật liệu. Chất kết dính thường có thể ở dạng keo, bột nhão, cán mỏng, xi măng, vữa hoặc lớp nền cho băng và con dấu.
Nhiều chất kết dính phải chịu nhiều lực khác nhau trong quá trình sử dụng, nhưng thường gặp nhất là bị cắt, kéo căng, bong tróc hoặc bất kỳ sự kết hợp nào của các lực này và chúng là nguyên nhân chính dẫn đến hỏng chất kết dính. Do đó, độ bền của chất kết dính cần được thể hiện bằng cách thử các lực này trên máy thử kéo.
7. Gốm sứ
Gốm sứ được cấu tạo từ các hợp chất của kim loại và phi kim loại và có thể ở dạng tinh thể hoặc kết tinh một phần. Gốm sứ có đặc điểm là giòn, cứng và chịu được nén, nhưng yếu về khả năng chịu cắt, kéo và va đập. Những vật liệu này có khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ cao rất tốt, và có thể được thiết kế để cách điện hoặc dẫn điện có chọn lọc.
Nói chung, thử nghiệm gốm liên quan đến một loạt các tính chất cơ học của vật liệu, bao gồm độ bền chảy, độ bền cuối cùng, độ bền kéo, độ bền nén, độ bền uốn, độ bền đứt gãy, độ cứng, khả năng chống đứt gãy và tốc độ rão. Với dữ liệu thử nghiệm này được cung cấp bởi máy thử độ bền kéo, có thể dự đoán hành vi dự kiến của gốm trong quá trình ứng dụng và cho biết liệu nó sẽ thành công hay thất bại.
8. Vật liệu tổng hợp
Vật liệu tổng hợp được tạo thành từ hai vật liệu; một ma trận và một củng cố. Hầu hết các vật liệu tổng hợp sử dụng vật liệu nền polyme hoặc nhựa và vật liệu gia cố thường là sợi, nhưng cũng có thể là một khoáng chất xay.
Máy kiểm tra độ bền kéo cũng được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu composite, chẳng hạn như nhựa thông thường, ví dụ, các loại nhựa thông dụng bao gồm nhựa epoxy, polyeste, vinyl este và nhựa polyme nhớ hình dạng (SMP). Các loại sợi phổ biến bao gồm sợi thủy tinh, sợi carbon và sợi Kevlar. Vật liệu tổng hợp gia cố bằng sợi bao gồm cốt sợi ngắn và cốt sợi liên tục, được sử dụng trong các cấu trúc nhiều lớp hoặc nhiều lớp.
9. Vải địa kỹ thuật
Vải địa kỹ thuật là một vật liệu tổng hợp có tính thẩm thấu bao gồm các loại vải dệt. Vải địa kỹ thuật được sử dụng với nền móng, đất, vật liệu đất và đá để chống xói mòn đất và các vật liệu tương tự trong khu vực sau khi chúng bị thay đổi bởi quá trình xây dựng, thường liên quan đến các ứng dụng công trình dân dụng như đường, hè phố, cầu, kè và tường chắn . Chúng cho phép nước đi qua, nhưng không cho phép đất và các vật liệu khác đi qua.
Để xác định sự phù hợp của vật liệu vải địa kỹ thuật cho một ứng dụng cụ thể, nó phải được thử nghiệm thích hợp trên máy thử kéo. Các lực phổ biến nhất mà vải địa kỹ thuật phải chịu trong quá trình ứng dụng là lực căng và thủng. Mỗi lực trong số này có thể gây ra sự cố vải địa kỹ thuật sớm, có thể dẫn đến các sự kiện thảm khốc.
10. Thủy tinh
Thủy tinh là một vật liệu rắn không kết tinh, thường giòn và chủ yếu được sử dụng trong cửa sổ, chai lọ, thiết bị điện tử và kính đeo mắt, bao gồm thủy tinh vôi soda, thủy tinh borosilicat, thủy tinh acrylic, thủy tinh đường và ôxít nhôm.

Ngoài ra, thủy tinh cũng có thể đề cập đến chất rắn vô định hình và nóng chảy, bao gồm nhựa và nhựa. Các ứng dụng này bao gồm thủy tinh phẳng, thủy tinh chứa, vật liệu quang điện tử, thiết bị thí nghiệm, nhựa gia cường thủy tinh và sợi gia cường bê tông cốt thủy tinh. Các đặc tính cơ học của kính có thể được hiểu bằng dữ liệu được cung cấp bởi thử nghiệm máy thử độ bền kéo.
11. Kim loại
Kim loại cứng, mạnh và dai, và về bản chất, là nhựa, dễ chảy và dễ uốn, có nghĩa là chúng có thể được tạo thành các hình dạng mong muốn mà không bị nứt hoặc vỡ.
Các thử nghiệm phổ biến nhất được sử dụng trong thử nghiệm vật liệu kim loại bao gồm mô đun độ cứng, độ bền cắt, độ bền uốn và độ bền mỏi, cũng như các đại lượng phụ thuộc vào thời gian như độ dão và độ giãn ứng suất. Dữ liệu thử nghiệm được cung cấp bởi máy thử độ bền kéo cung cấp ý tưởng về hành vi mà vật liệu kim loại có thể thể hiện trong thời gian chịu tải và ứng dụng.
12. Giấy
Yêu cầu lực đối với thử nghiệm trên giấy là tương đối thấp, với hầu hết các ứng dụng yêu cầu dưới 1kN. Kiểm tra chức năng đối với hộp, lõi, pallet và giấy sóng thường yêu cầu lực lượng cao hơn.
Kiểm tra độ bền kéo của các mẫu ướt thường yêu cầu cảm biến lực có giá trị lực thấp (1N hoặc 0,2lbf) và kiểm tra độ uốn hai điểm của giấy và bìa cứng yêu cầu cảm biến lực lên đến 10N (2,25lbf). Cảm biến lực 250N (56,2lbf) có thể xử lý thử nghiệm uốn cong bốn điểm điển hình đối với ván sóng, kiểm tra độ giãn khô đối với giấy và kiểm tra đùn, tất cả những điều này cần được thực hiện bởi máy kiểm tra độ bền kéo
13. Nhựa
Nhựa là vật liệu được cấu tạo từ các polyme hữu cơ và các chất phụ gia, vật liệu nhựa được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng. Các dạng phổ biến hơn của chất dẻo và ứng dụng của chúng là bọt xốp hoặc xốp styren, được sử dụng để cách nhiệt và đóng gói; polyvinyl clorua, được sử dụng trong hệ thống ống nước; và nylon, một chất liệu mềm nhưng bền được sử dụng trong ngành may mặc.
Thông thường, các đặc tính mong muốn của các sản phẩm nhựa là chi phí thấp, trọng lượng thấp, độ dẻo dai cao, độ đàn hồi và độ dẻo cao, và độ bền cao khi căng, nén, uốn, xoắn và cắt. Các đặc tính này được xác định bởi thành phần hóa học của các thành phần vật liệu được sử dụng để sản xuất nhựa, tùy thuộc vào trọng lượng phân tử, độ cứng, tỷ trọng và khả năng chống nhiệt và dung môi của chúng, những dữ liệu này thu được bằng cách thử nghiệm trên máy thử kéo.
14. Cao su
Cao su và chất đàn hồi là những polyme thể hiện mức độ đàn hồi và có thể biến dạng đáng kể khi chịu tác dụng của lực và vẫn trở lại hình dạng ban đầu khi có tác dụng ngoại lực. Cao su có nhiều mục đích sử dụng, bao gồm nhưng không giới hạn ở con dấu, đai, dây hãm, dây đai, phích cắm, lớp phủ và bộ giảm xóc. Do tính linh hoạt và sức mạnh của nó, nó thường được sử dụng trong ô tô, y tế và các ngành công nghiệp tương tự khác.
Các bài kiểm tra máy kiểm tra độ bền kéo đối với vật liệu cao su bao gồm các bài kiểm tra độ bền kéo, nén, độ bám dính và va đập để xác định mô đun đàn hồi, độ bền kéo và nén, giảm độ giãn dài hoặc vùng đứt gãy, cách nó phản ứng với lực tác động và độ bám dính giữa chất đàn hồi và vật liệu gia cố. Các đặc tính này xác định các giới hạn dự kiến của vật liệu thử nghiệm và do đó mô tả cách cao su hoặc chất đàn hồi sẽ hoạt động khi chịu ứng suất.
15. Dệt may
Hàng dệt là vật liệu được tạo thành từ các sợi dẻo, sợi nhỏ hoặc sợi được dệt, dệt kim hoặc bện. Dệt may, còn thường được gọi là vải và vải, được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp từ may mặc, y sinh đến hàng không vũ trụ.
Các tính chất cơ học của hàng dệt được thử nghiệm để xác định các đặc tính cơ học của chúng trong các điều kiện cụ thể và liệu có cần các vật liệu khác nhau hay không. Các tính chất này phụ thuộc vào vật liệu của sợi và hình học vật lý của chúng, và nói chung, các thử nghiệm máy thử độ bền kéo được chia thành các loại sau: kéo, uốn, ma sát và xé
16. Gỗ
Gỗ là các vật liệu hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên bao gồm các sợi xenlulo được nhúng trong ma trận lignin, làm cho chúng trở thành vật liệu rất bền trong cả sức căng và nén. Hầu hết các sản phẩm gỗ được sử dụng trong xây dựng, đồ nội thất và hàng hóa nói chung, do đó, các thử nghiệm máy kiểm tra độ bền kéo phổ biến nhất bao gồm độ bền cuối cùng hoặc độ đứt khi căng, nén và uốn.
Có hai loại sản phẩm gỗ: tự nhiên và thiết kế. Gỗ tự nhiên được lấy trực tiếp từ các cây mọc tự nhiên, trong khi gỗ kỹ thuật là nhân tạo và được làm từ các sợi thu hoạch từ gỗ tự nhiên và được kết dính với nhau bằng cách sử dụng laminates hoặc keo.

Tham khảo máy kéo nén vạn năng tại đây