Un tester de tracțiune și o mașină universală de testare (UTM) sunt adesea construite pe platforme similare de testare. Diferența nu ține întotdeauna de mașina în sine, ci de modul în care este configurată și ce teste poate efectua.
Pentru laboratoarele care achiziționează echipamente noi, întrebările mai utile se referă la metodele de testare, măsurarea forței, elementele de fixare și cerințele probelor. Înțelegerea acestor factori ajută la determinarea dacă o configurație dedicată de testare a tracțiunii este suficientă sau dacă un UTM multifuncțional ar fi o investiție mai bună.
UTM vs tester de tracțiune: care este diferența reală?
O mașină universală de testare este un sistem configurabil folosit pentru a măsura proprietățile mecanice ale materialelor și componentelor aflate sub sarcină controlată. În funcție de structură și accesorii, poate suporta teste de tracțiune, compresie, îndoire, coajă și alte teste mecanice.
Un tester de tracțiune este, în general, configurat sau comercializat în principal pentru testarea tracțiunii, inclusiv măsurători precum rezistența la tracțiune, forța de rupere și alungirea.
În practică, însă, aceste nume se suprapun frecvent. O mașină vândută ca tester de tracțiune poate folosi același cadru, celulă de sarcină și sistem de control ca un UTM. Cu corpuri de iluminat și software compatibile, poate suporta și metode suplimentare de testare.
Prin urmare, distincția ține mai mult de configurația disponibilă de testare decât de o diviziune fixă între două categorii de mașini.
Diferențe cheie dintr-o privire
|
Comparație |
Mașina Universală de Testare (UTM) |
Tester de tracțiune |
|---|---|---|
|
Scopul principal |
Testare mecanică configurabilă |
În principal testarea la tracțiune |
|
Aplicații tipice |
Metode de tracțiune, compresie, îndoire și alte metode susținute |
Rezistența la tracțiune, alungirea și forța de rupere |
|
Meciuri |
Interschimbabil, specific aplicației |
De obicei este configurat cu mânere de tracțiune |
|
Capacitate de încărcare |
Depinde de modelul selectat |
Depinde de modelul selectat |
|
Acuratețea măsurătorilor |
Depinde de sistemul de măsurare |
Depinde de sistemul de măsurare |
|
Utilizatori tipici |
Laboratoare multifuncționale de control al calității și cercetare și dezvoltare |
Laboratoare care efectuează proceduri de tracțiune definite |
Niciunul dintre denumirile nu garantează o anumită capacitate, clasă de acuratețe sau gamă de funcții de testare. Aceste detalii trebuie confirmate din configurația efectivă a echipamentului.
O singură mașină, configurații diferite de testare
Flexibilitatea unui UTM provine din capacitatea sa de a acomoda diferite aranjamente de încărcare, cu condiția ca mașina să aibă capacitatea necesară și capabilități de controlși accesorii.
Luați în considerare trei teste de laborator comune .
|
Metoda de testare |
Configurație tipică |
Măsurătoare principală |
|---|---|---|
|
Testarea la tracțiune |
Prinderi de tracțiune superioară și inferioară |
Forța de tracțiune și deformarea |
|
Testarea compresiei |
Plăci de compresie |
Forța de compresiune și deplasarea |
|
Îndoirea în trei puncte |
Două suporturi inferioare și un bot de încărcare superior |
Forța de flexiune și deflecția |
În testarea la tracțiune, proba este fixată între prinderi și trasă de-a lungul axei de încărcare. Testarea la compresie folosește plăci pentru a aplica o sarcină compresivă, în timp ce îndoirea în trei puncte necesită un corp de fixare cu distanță de suport definită și un nas de încărcare.
Aceste proceduri pot împărți un cadru de mașină compatibil, dar nu au cerințe identice de testare.
De exemplu, ASTM D638 și ISO 527 abordează testarea la tracțiune a materialelor plastice, în timp ce ASTM D695 și ASTM D790 acoperă testarea compresiei și a flexurii, respectiv. Fiecare metodă are propriile cerințe pentru pregătirea probelor, condițiile de încărcare și calculul rezultatelor.
Și accesoriile de măsură contează. Când o procedură necesită deformație pe o lungime de calibrare definită , deplasarea capului transversal singură poate să nu fie un substitut acceptabil pentru măsurarea deformației specificată metodă.
Schimbarea corpului de iluminat poate extinde aplicațiile unei mașini, dar nu stabilește automat potrivirea pentru fiecare standard de testare.
Când este suficientă o configurație de testare a tracțiunii?
O configurație dedicată testării la tracțiune poate fi o alegere practică atunci când un laborator efectuează o procedură definită în mod repetat și nu are nevoie imediată de alte moduri de încărcare.
În această situație, performanța măsurării, prinderea și repetabilitatea merită mai multă atenție decât numărul de funcții listate într-o broșură de produs.
Controlul calității filmului plastic
Un producător de ambalaje care efectuează teste de tracțiune de rutină pe filme polimerice subțiri are nevoie de un sistem potrivit pentru intervalul de forțe așteptat, dimensiunile probei și testul procedură.
Mânerele de film trebuie să țină proba în siguranță fără a provoca daune premature. Viteza testului, deplasările disponibile și funcțiile de raportare trebuie, de asemenea , să corespundă cerințelor laboratorului.
Un sistem de testare a tracțiunii configurat corect poate oferi tot ce este necesar pentru această aplicație.
Testarea la tracțiune a cauciucului
Probele de cauciuc pot suferi o alungire considerabilă înainte de a se rupe.
Cursă adecvată, mânere adecvate și metoda necesară de măsurare a deformării pot fi mai importante decât alegerea unei mașini cu cea mai mare capacitate disponibilă.
O mașină de testare poate avea o capacitate de forță suficientă și totuși să fie nepotrivită dacă nu poate acomoda extensia probei în timpul testului.
Testarea de rutină a componentelor
Unele laboratoare de producție testează în mod repetat o anumită componentă în conformitate cu o cerință definită de forță de tracțiune.
Atunci când geometria și procedura probei rămân consecvente, o configurație adecvată de testare a tracțiunilor poate fi suficientă fără a investi în funcții suplimentare pe care laboratorul nu se așteaptă să folosească.
Aceasta nu înseamnă că un tester dedicat la tracțiune este în mod inerent mai precis sau mai ieftin decât un UTM. Aceste caracteristici depind de echipamentul comparat.
Decizia de achiziție ar trebui să reflecte cerințele reale de testare și volumul de muncă de laborator anticipat .
Când ar trebui să alegi o mașină universală de testare?
Un UTM configurabil devine mai util atunci când un laborator trebuie să efectueze mai multe metode mecanice de testare sau se așteaptă ca cerințele sale de testare să se schimbe.
Ia în considerare un laborator de componente auto care evaluează materiale polimerice, piese turnate și componente asamblate. Activitatea sa poate implica testarea la tracțiune a probelor din plastic, testarea compresiei a unor piese selectate și îndoirea în trei puncte a probelor de material.
Dacă forțele, dimensiunile probei și procedurile necesare se încadrează în capacitățile unei platforme de mașină compatibile, aceste aplicații pot fi acceptate prin Diferite corpuri de iluminat și configurații de măsurare.
Această flexibilitate este valoroasă în laboratoarele comune de control al calității și în facilitățile de cercetare și dezvoltare, unde nevoile de testare variază între proiecte.
De asemenea, poate reduce necesitatea achiziționării de cadre separate pentru fiecare test mecanic static compatibil.
Totuși, termenul universal nu trebuie interpretat ca o capacitate nelimitată de testare.
Un UTM static convențional nu înlocuiește automat echipamentele specializate pentru testarea de oboseală de înaltă frecvență, impact, cuplu sau mediu. Astfel de aplicații pot necesita sisteme dedicate sau soluții inginerești suplimentare .
Ce configurație se potrivește laboratorului tău?
|
Cerințe de laborator |
Direcția de selecție |
|---|---|
|
O procedură fixă de tracțiune |
Prioritizează o configurație adecvată de testare a tracțiunii |
|
Testarea la tracțiune și compresie |
Să luăm în considerare un UTM configurabil |
|
Îndoire la tracțiune și cu trei puncte |
Verifică compatibilitatea corpurilor de iluminat și a mașinii |
|
Mai multe categorii de materiale |
Evaluează flexibilitatea celulelor de sarcină și a corpurilor de iluminat |
|
Schimbarea cerințelor de cercetare și dezvoltare |
Luați în considerare nevoile viitoare de configurare |
Scopul nu este să achiziționezi aparatul cu cea mai lungă listă de funcții disponibile. Aceasta este pentru a selecta un sistem care poate efectua procedurile cerute de laborator în limitele capacităților sale operaționale verificate .
De ce contează raza forței mai mult decât capacitatea maximă
Unul dintre cele mai importante aspecte de luat în considerare atunci când se selectează oricare dintre oricare dintre mașini este relația dintre capacitatea maximă și forțele reale măsurate.
O mașină de testare de 50 kN nu este automat o alegere mai bună decât una de 5 kN pentru orice aplicație de tracțiune.
Forța de muncă așteptată, capacitatea celulei de sarcină și intervalul de măsurare verificat trebuie luate în considerare separat.
Exemplu ingineresc: Testarea unei probe cu o forță de rupere așteptată de 2 kN
Gândește-te la un laborator care testează probele din plastic cu o forță de rupere estimată de aproximativ 2 kN.
Atât o celulă de sarcină de 5 kN, cât și una de 50 kN au o capacitate nominală suficientă. Totuși, forța de testare reprezintă 40% din capacitatea senzorului mai mic și doar 4% din cea a senzorului mai mare.
|
Parametru |
Celulă de sarcină 5 kN |
Celulă de sarcină de 50 kN |
|---|---|---|
|
Capacitate nominală |
5 kN |
50 kN |
|
Forța de rupere așteptată |
2 kN |
2 kN |
|
Procent din capacitatea nominală |
40% |
4% |
|
Capacitate nominală suficientă |
Da |
Da |
|
Performanța măsurării la 2 kN |
Trebuie verificat |
Trebuie verificat |
Această diferență merită analizată, deși nu stabilește care senzor este mai precis.
Întrebarea relevantă este dacă sistemul de măsurare selectat oferă performanță verificată în intervalul efectiv al forței de muncă .
Inginerii ar trebui, de asemenea, să distingă între trei specificații care uneori sunt tratate ca fiind interschimbabile.
Capacitatea cadrului vs capacitatea celulei de sarcină
Capacitatea structurală maximă a unui cadru de mașină nu reprezintă neapărat capacitatea fiecărei celule de sarcină instalate pe acesta.
Capacitatea celulelor de sarcină vs intervalul de măsurare verificat
Capacitatea nominală a unui senzor nu stabilește , de una singură, cea mai mică forță la care este verificată performanța de măsurare specificată.
Deplasarea capului încrucișat vs Tulpina de probă
Mișcarea mașinilor poate include deformarea și flexibilitatea cadrului, a corpurilor de fixare și a șezutului probelor. Când un standard solicită măsurarea deformației pe o lungime de ecartament definită, poate fi necesar un extensometru adecvat sau o altă metodă specificată de măsurare.
Aceste considerente se aplică în egală măsură echipamentelor comercializate ca mașină universală de testare sau ca tester de tracțiune.
Un sistem adecvat combină capacitate suficientă cu performanța de măsurare, prinderea, deplasarea și controlul testului adecvat.
mașină de testare ITM-LAB ar trebui să alegi?
ITM-LAB oferă configurații universale de mașini de testare care acoperă diferite cerințe de forță pentru testarea materialelor și componentelor.
Forța de testare așteptată oferă un punct de plecare util pentru identificarea unei serii de mașini potrivite .
Opțiuni pentru Mașinile Universale de Testare ITM-LAB
|
Model |
Capacitatea de forță disponibilă |
Direcția de Selecție Inițială |
|---|---|---|
|
RS-8010A |
50 N–5 kN |
Testarea materialelor și componentelor cu forțe mai mici |
|
RS-8000 |
10–50 kN |
Testarea mecanică cu forță medie |
|
RS-8000A |
100–300 kN |
Testarea materialelor cu forțe mai mari |
Aceste intervale de capacitate oferă o referință inițială, nu o regulă completă de selecție.
Configurația finală trebuie verificată în raport cu forța așteptată, dimensiunile probei, metoda de testare, cursa disponibilă, cerințele de prindere și intervalul de măsurare verificat .
Pentru laboratoarele care compară diferite aparate, este util să se stabilească următoarele informații înainte de a face o achiziție:
-
Metode de testare obligatorii și standarde aplicabile.
-
Forțele normale și maxime de testare așteptate.
-
Dimensiunile probei și cerințele de prindere.
-
Măsurarea cursei necesare, vitezei și deformării.
-
A verificat intervalul de măsurare a forței pentru configurația selectată.
O înțelegere clară a acestor cerințe face mai ușoară determinarea seriilor de mașini și accesoriilor potrivite.
Concluzie
Pentru un laborator care efectuează o procedură de tracțiune fixă, o configurație adecvată de testare a tracțiunii poate fi tot ce este necesară. Un UTM configurabil devine mai util atunci când diferite teste mecanice trebuie să împartă aceeași platformă de mașină.
Niciuna dintre alegeri nu ar trebui făcută doar pe baza capacității mașinii sau a terminologiei produsului. Metoda de testare, intervalul forței de lucru, corpurile de fixare și cerințele de măsurare determină dacă un sistem este potrivit.
Definește mai întâi testul. Selectează a doua mașină.
ITM-LAB Universal Testing Machines pentru a compara configurațiile disponibile pentru Cererea ta.