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“軟硬兼施”，成就您的實(shí)驗(yàn)室真正提效（塑料篇）
如何通過軟硬件協(xié)同提高塑料拉伸測試效率？
塑料拉伸測試是材料研發(fā)與質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)測試流程常面臨效率低、數(shù)據(jù)偏差大、人工依賴度高等問題。
本文將從軟件優(yōu)化和硬件升級兩方面，解析提升測試效率的關(guān)鍵策略，以節(jié)省時間和人力成本，加速研發(fā)并提升競爭力。
相較于傳統(tǒng)的方法設(shè)置，可通過以下方式提高測試效率。
預(yù)應(yīng)力直接輸入應(yīng)力
無需換算力值
常用標(biāo)準(zhǔn)中的預(yù)應(yīng)力是通過模量或相關(guān)應(yīng)力規(guī)定預(yù)應(yīng)力的，而不是力，所以可以直接在軟件的“預(yù)加載”設(shè)置中采用“拉伸應(yīng)力”作為預(yù)應(yīng)力，無需再換算成力值。
圖1 預(yù)加載設(shè)置界面
一個測試
兩種試驗(yàn)速度
對于測試速度， 一個試驗(yàn)可采用兩種速度，試驗(yàn)中切換速度，需確保速度變化發(fā)生在應(yīng)變不大于 0.3% 以內(nèi)。
即先采用 1mm/min 的速度測量拉伸模量，之后在 0.25%-0.3% 之間切換速度到合適的值。無需進(jìn)行二次測試，即一根樣品用于模量測量，一根樣品用于強(qiáng)度測量。
圖2 拉伸速度切換設(shè)置
材料性能未知
自動判斷屈服點(diǎn)
不管是脆性材料還是韌性材料，讓軟件實(shí)時分析拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，自動判斷是否存在零斜率屈服點(diǎn)，以確保到屈服點(diǎn)后自動切換應(yīng)變源。
a）“計(jì)算”中的“屈服”開啟“在試驗(yàn)中計(jì)算”；
b）“測試控制”中引伸計(jì)移除標(biāo)準(zhǔn)選擇“屈服（零斜率）”。
通過這兩步設(shè)置，在測試過程中檢測到零斜率屈服點(diǎn)時，軟件即可自動切換應(yīng)變源從引伸計(jì)應(yīng)變到橫梁位移。如無屈服點(diǎn)，則引伸計(jì)將一直跟蹤測量到斷裂。
圖3 屈服點(diǎn)和引伸計(jì)移除標(biāo)準(zhǔn)的方法設(shè)置
隨著新的 GB/ISO 標(biāo)準(zhǔn)更新，拉伸強(qiáng)度被定義為觀測到的最大初始應(yīng)力。
這一定義的變化，將會影響存在屈服或頸縮且最大應(yīng)力大于屈服應(yīng)力的曲線?？赏ㄟ^“局部峰值”的設(shè)置（如圖4）測定拉伸強(qiáng)度。
圖4 局部峰值的設(shè)置
材料藕斷絲連不用怕
自動判定拉伸斷裂應(yīng)力
標(biāo)準(zhǔn)明確拉伸斷裂應(yīng)力是試樣斷裂前應(yīng)力應(yīng)變曲線上的最大應(yīng)力值，如在裂紋萌生導(dǎo)致的負(fù)荷下降前。常規(guī)計(jì)算無法自動判定拉伸斷裂應(yīng)力點(diǎn)，可采用力/拉伸位移比率實(shí)現(xiàn)。
圖5 藕斷絲連材料的斷裂應(yīng)力設(shè)置
圖6 藕斷絲連材料的斷裂應(yīng)力位置呈現(xiàn)
測試結(jié)果不顯示
計(jì)算提示來幫忙
當(dāng)測試結(jié)果不出示數(shù)值時，在結(jié)果表格對應(yīng)位置可查看計(jì)算錯誤原因提示，幫助您快速排查問題，提高效率。
圖7 計(jì)算問題提示界面
避免試樣尺寸手動記錄
與計(jì)算的出錯風(fēng)險
為了提高測試效率，減少人為因素導(dǎo)致的錯誤，建議采用試樣尺寸自動測量裝置（圖8）。
ASMD 可直接將千分尺和游標(biāo)卡尺連入系統(tǒng)，輕松導(dǎo)入試樣尺寸以平均值、中值、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)值形式參與應(yīng)力計(jì)算，節(jié)省統(tǒng)計(jì)值計(jì)算和輸入時間，避免人為錯誤。
圖8 試樣尺寸自動測量裝置（ASMD）
簡單裝置
幫助快速試樣對中
試樣夾持時的對中性對測試結(jié)果的重要性毋庸置疑，為了能在夾持試樣時盡量對中，對于不熟練的操作員可能需要多次重復(fù)夾持，既耽誤時間，還可能因?qū)χ胁缓糜绊憸y試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
安裝試樣對中裝置，一次調(diào)整即可長久使用。操作員將試樣輕輕靠到上下對中裝置上，隨即夾持試樣，即可確保試樣的對中性，方便快捷。
圖9 氣動平推夾具的試樣對中裝置
采用全自動引伸計(jì)
測試過程中無需人工操作
應(yīng)變測量可用的引伸計(jì)形式多樣，如圖10，既可采用手動接觸式引伸計(jì)，手動夾持到試樣，并當(dāng)試樣拉伸到屈服時手動取下；也可采用自動引伸計(jì)，自動夾持到試樣，在試樣屈服時自動移除，無需人工操作，提高效率。
圖10 手動夾持式引伸計(jì)、全自動加持式引伸計(jì)、視頻引伸計(jì)
自動化試驗(yàn)系統(tǒng)
解放您的雙手
全自動化系統(tǒng)配備了氣動夾具和自動引伸計(jì)、整合機(jī)械手、自動送樣系統(tǒng)，從而降低人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn) 24 小時測試，大幅提升測試量。
圖11 自動化試驗(yàn)系統(tǒng)
“軟硬兼施”才能提升塑料拉伸測試效率
依托智能分析軟件，硬件可選擇不用成本的自動方案。無論是材料研發(fā)企業(yè)還是第三方檢測機(jī)構(gòu)，高效測試能力都將成為其在智能制造時代立足的核心競爭力。
Instron 擁有覆蓋軟、硬件的全面測試解決方案，適用于不同實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和測試需求。通過智能化操作、自動化配置與數(shù)據(jù)一致性保障，幫助您顯著提升塑料拉伸測試的效率與可靠性，加快研發(fā)進(jìn)程，推動測試能力向高效、精準(zhǔn)、智能的方向持續(xù)演進(jìn)。
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