什么是材料试验

了解不同类型的材料试验设备及其用途。
什么是材料试验
材料试验是一种确定原材料和成品物理和机械性能的行之有效的技术,从人类的头发到钢、复合材料和陶瓷。 

为了满足种类繁多材料的测试,阿美特克测试与校准仪器提供全方位的高性能材料试验机,专为 0.1N 至 300kN(0.0225 磅力 - 67443 磅力)精确和可重复的负载测量而设计的。取决于机器可以测量介于 1 微米和 2.5 米(98.4)的伸长率。

典型的测试功能包括:
拉伸强度
压缩
弯曲/挠曲强度 
摩擦系数
穿刺强度 
耐撕裂性
剥离强度 
剪切强度
层间强度
粘合强度
粘附强度
断裂负载
蠕变和应力松弛
耐压碎性
变形强度
延展性
弹性极限
延伸率
断裂强度
杨氏模量
韧性
扭力

材料试验机的应用
材料试验机适用于质量控制、产线、实验室、研发和教育机构。
上面列出范围广泛的测试能力意味着在市场上的应用也是多样化的,如:
塑料和橡胶
包装
汽车
医疗
医药
金属
纸张和纸板
木制品
纺织品
电子器件
建筑材料
产品和部件

不同类型的材料试验机 
普遍的材料试验机可以配置用以一系列的应用,通过简单地选择适当的传感器、固定样品的夹具、任选的材料测试软件和附件如引伸计、温度箱和高温炉。LLOYD仪器公司的产品系列以不同的最大负荷框架对机器分类。十三个“Plus”系列机型涵盖了 1kN-300kN(225磅力-67443磅力)的范围。稳健和高刚性的负荷机架是每个材料测试系统的核心,而先进的电子设备则确保超过 BS EN7500-1 和 ASTM E4 标准要求的精确数据收集。低载荷的仪器为单柱结构,而更高的负载要求时为双柱机型。 

单柱试验机
单柱试验机是设计满足 1-5 kN (225-1124磅力)的应用。这些台式安装试验机具有宽广的工作区。

双柱试验机
双柱试验机拥有台式安装版本(5-50kN(1124-22481 磅力))和落地式安装版本(100-300kN(22481-67443 磅力))。台式仪器非常适合在中等载荷范围内进行常规的质量控制或复杂的多步骤测试。落地式材料试验机是设有大型工作区的既稳健又重型的试验机。

负荷系统的屈服补偿
先进的机架设计和负荷链屈服(或刚性)补偿意味着对于许多压缩和弯曲试验,满负载的情况下可以做到小于5微米的位移误差。在大多数的情况下,与样品的形变相比仪器的变形是微小的,因此该误差是微不足道的。然而,在系统形变占据总测量很大百分比的应用中刚度补偿改善了测量精度。

高延伸率的样品测试
所有单柱和双柱系统都可选择加长型机架,用以测试高弹性的材料或最高达 2.5 米(98.4英寸)。 

定制材料试验机
许多材料检测由于各种原因需要特殊适用的仪器,包括该特定的应用本身,或只是因为空间的限制如该设备被放置的地方。为了处理该可能的案例,LLOYD仪器公司可以生产定制版本的材料试验机。例如,拥有超宽柱间距离的试验机和适用于极小实验室空间的缩短型。

材料试验机的固定装置及附件
LLOYD仪器公司为它的材料试验机提供种类繁多的固定装置和附件。它们被归纳如以下。

材料试验机的夹具和固定装置
种类繁多的标准夹具、探头、固定装置和弯曲夹具把普遍的材料试验机转换成专业的测试机,以适用于尽可能广泛的应用。LLOYD仪器公司的夹具和固定装置拥有多种尺寸、夹具表面、类型和量程:

• 用于刚性样品的楔形夹具
• 用于样品快速夹持的气动夹具
• 用于薄膜和半刚性材料的平推夹具
• 多种尺寸的压盘
• 3和4点的弯曲夹具
• 降低操作者劳动的自紧夹具
• 用于电线、绳索、线和纤维检测的系柱夹具

在许多情况下,非标准应用可以通过特殊夹具或样品固定装置的设计来实现,无需修改该测试机本身。样品夹持设计解决方案已经从测量针锐度和注射器性能的完全机械化的针/注射器试验台到用于检测光纤电缆强度的夹具,以及特殊的意大利面和面条的压缩附件用于测量煮熟产品的厚度,以便计算各种参数包括样品的压缩率。

材料试验机的负载传感器
根据所用的机器和进行的测试可以选择量程范围在 5 N 至 300 kN内的负载传感器。它们是高精度、自我识别的全桥应变片式负载传感器。该传感器的设计符合国际标准的负载传感器精确度要求。 

材料试验机的引伸计
即插即用引伸计是为了精确的伸长率测量和结果计算包括如模量、屈服和弹性极限应力。

• 用于刚性材料例如金属的接触式应变片 
• 用于橡胶和弹性体的自动接触式长行程类型
• 用于如塑料薄膜,高伸长材料的非接触式激光类型 

高温和低温的材料检测
温度箱和高温炉可用于温度介于-70°C到+1200℃的测试。它们均可以选择用软件来进行控制。高温和低温的材料测试在广泛的行业内被使用。

材料试验机的压缩笼
压缩笼是用于测试非常大的样品或不规则形状的组件如整个汽车座椅。试验机安装于该笼的上方,并允许对宽度大于 400 毫米的样品进行一系列的压缩测试。这些由铝合金制成的坚固组件是为个别客户需求定制的。笼子的两侧可以为敞开式或者以金属丝网或聚碳酸酯板作为墙板。压盘可以整合到框架内并安装在导向轴承上,以确保对中性。

材料试验机的测试和控制软件
虽然所有的仪器都可以单独操作,通过电脑软件操作的自动化要求仍有提高。所有LLOYD仪器公司的“Plus”系列材料试验机都可以通过本公司的NexygenPlus 测试和控制软件进行计算机控制。NexygenPlus 提供根据国际标准的预设置测试的标准库,并且也可以用于设置常规测试或创建一个先进的多步骤测试。它允许操作员从一个直观的用户界面监控系统的各个方面。这可确保除了键盘控制数据分析功能以外快速、可靠和强大的检测。NexygenPlus 是一个完整的软件包,无需额外的模块。该软件包包括:

• 完整的标准库
• 完整的测试设置套装
• 视频和静态图像捕捉系统
• 安全和审计跟踪功能
• SPC趋势和柱状图图表
• 用户界面定制功能
• 用于连接到LIMS和SPC软件包的数据导出功能

针对专业测试,测试的创建向导包括拉伸/压缩测试、撕裂和剥离测试、循环测试、弯曲测试、摩擦测试和由用户配置的多步骤测试。该软件也支持 NI 数据采集卡用于和外部设备进行通讯。

材料试验机的总结
LLOYD仪器允许在多种行业内进行范围广大的材料测试应用。它们有助于:

• 通过丰富的产品开发试验研发世界一流的产品
• 有助于高质量产品制造商降低成本
• 展示产品的卓越性能
• 确保产品的制造符合国际或行业标准
• 验证供应商的规格
• 提供可追溯的测试结果