萬能材(cái)料試驗機
    關(guān)于軟包裝實(shi)驗室整體建(jiàn)設方案中電(diàn)子拉力機的(de)📐選購，應根據(ju)所使用薄膜(mo)的需要，綜合(he)考慮性能🎯、規(gui)格，從以下幾(jǐ)方面👉進行比(bǐ)較：
    一、首先應(yīng)考慮需要測(ce)試材料拉力(li)範圍。
    拉力範(fàn)圍的不同，決(jue)定了所使用(yong)傳感器的不(bu)同，也就決定(dìng)了拉🏃力機的(de)結構，但此項(xiang)對價格的影(yǐng)響不大(門式(shì)除🤟外)。對于一(yī)🤟般軟包裝生(sheng)産廠家，拉力(lì)範圍在200牛頓(dùn)🌈的了就已經(jīng)足夠。因此🥵也(yě)決定了采用(yòng)單臂🛀式的就(jiù)可💋以了。
    與單(dan)臂式相對應(ying)結構的是門(men)式結構，它是(shì)适應比較大(da)的拉力，如一(yi)噸或以上。所(suo)以軟包裝廠(chǎng)家基本用不(bú)着。

    二、試驗行(háng)程的問題。
    根(gen)據軟包裝薄(báo)膜的需要測(ce)試的性能和(hé)要求，行程在(zai)💋500-600mm就可以。材料(liao)伸長率超過(guo)1000%的可以選用(yong)行程1000或是1200mm。
    三(san)、标準配置問(wen)題。
    智能化的(de)三種基本配(pei)置：主機、微電(diàn)腦、還有打印(yìn)機，如果微電(diàn)腦💃功能強可(kě)以直接打印(yin)。另外也可配(pei)備普通電腦(nao)🌈。有了電腦，就(jiu)可以進行複(fú)雜的數據分(fèn)析，如數據編(bian)輯，局部放大(da)，可調整報告(gao)形式，進行成(cheng)組式樣的統(tǒng)計分析。
    如配(pei)用電腦，廠家(jiā)應給配備相(xiàng)應軟件控制(zhì)系統。
    四、輸出(chu)結果。
    試驗結(jié)果輸出結果(guo)可任意設置(zhi)：最大力值、伸(shen)長率，抗拉🈲強(qiáng)度、定力伸長(zhang)、定伸長力值(zhi)、屈服強度，彈(dan)性模量、最大(da)試💛驗力☎️8項。這(zhè)可以✔️說是微(wei)電腦操作時(shí)，輸出🐉的全面(mian)的結果。國外(wai)一些廠家的(de)産品，一般可(kě)以輸出這8項(xiàng)。國内有的廠(chang)家可以輸🐇出(chu)5-6項，有的廠家(jia)就隻能輸出(chū)最大力值，平(píng)均值，最小值(zhi)三項。
    五、在可(kě)做實驗項目(mù)上。
    軟包裝要(yào)求拉力機一(yi)機多用，即在(zai)配備不同夾(jiá)具✨的基礎上(shàng)，可做拉伸、壓(ya)縮、彎曲、撕裂(liè)、剪切、180度剝離(li)、90度剝離試驗(yàn)。
    市面上有一(yi)些高檔拉力(li)機除以上項(xiàng)目外，因其傳(chuan)感器精度高(gāo)(有的達到十(shí)萬分之三以(yǐ)内)還開發出(chū)🐉了可以測試(shì)摩擦系♻️數摩(mo)擦系數測試(shi)儀。如日本島(dao)津、北京蘭德(dé)梅克等公司(sī)。
    六、産品機械(xiè)主要配置：
    傳(chuan)動，有絲杠傳(chuan)動和齒條傳(chuan)動，前者昂貴(guì)，用于高精⛷️度(dù)，測試重複性(xing)高;後者便宜(yi)，用于低精度(du)，測試重複性(xìng)低。
    絲杠，對拉(lā)力精度測量(liàng)具有決定作(zuò)用。一般的有(yǒu)滾珠絲杠，梯(tī)形絲杠，一般(bān)絲杠。其中，滾(gǔn)珠絲杠的精(jīng)度🐅高，但是其(qi)性能的發揮(huī)要靠電腦伺(si)服系統操作(zuò)才能發揮，整(zheng)套價格也比(bǐ)較昂貴。采用(yòng)一般絲杠和(hé)梯💋形絲杠就(jiù)可以達到軟(ruǎn)包裝所要求(qiu)的精❄️度，即0.5-1%精(jing)度。
    傳動，有齒(chǐ)輪傳動和鏈(lian)條傳動，前者(zhě)昂貴，用于高(gāo)精度;後者便(biàn)宜，用于低精(jing)度。
    傳感器，主(zhu)要成本在于(yu)壽命，光電感(gǎn)應是其中比(bi)較*的♋技術，一(yī)般可用十萬(wan)次以上，進口(kǒu)和國内部分(fen)合資廠家可(ke)以達到。

    七、試(shi)驗速度。
    國家(jia)标準規定試(shi)驗速度爲200mm/min,市(shì)面設備有的(de)在10~500mm/min，有的在0.01~500mm/min，前(qian)者🌏一🔞般使用(yòng)普通調速系(xì)統，成本較低(di)，粗糙影響精(jīng)度;後者使用(yong)伺服系⛹🏻‍♀️統，價(jia)格昂貴，精度(dù)高，對于軟包(bao)裝企業，選用(yòng)伺服系統，調(diào)速範圍1~500mm/min的就(jiu)足夠了✍️，這樣(yang)既不影響精(jīng)度，價格又在(zài)合理範圍之(zhi)内。
    八、測量精(jīng)度。
    精度問題(tí)，包括測力精(jīng)度，速度精度(du)，變形精度，位(wei)移✨精度🛀🏻。這些(xie)精🐅度值高都(dōu)可達到正負(fù)0.5。但對于一般(ban)廠家，達到1%精(jīng)度就足夠了(le)。另♊外，力值分(fèn)辨率幾乎都(dou)能達到十萬(wan)分之一。
    以上(shang)基本配置在(zài)三萬元左右(you)。
    目前市場上(shàng)用于檢測材(cái)料拉伸性能(neng)的拉力機很(hen)💔多，但是并非(fēi)❤️所有的試驗(yan)機都适合軟(ruan)包裝材料的(de)拉伸試驗，本(běn)文結合我國(guo)材料檢測标(biāo)準，分析了選(xuan)☁️擇軟包材檢(jiǎn)測的拉力💋機(ji)時應🥵尤其關(guān)注的指标。
    塑(sù)料和橡膠的(de)拉伸性能是(shi)其力學性能(néng)中最重要、最(zuì)基本的✂️性能(neng)之一，它在很(hen)大程度上決(jue)定了該種塑(su)料和橡膠的(de)使用🧡場合♍。拉(lā)伸性能的好(hǎo)壞，可以通過(guò)拉伸試驗來(lai)檢測。
    1、高分子(zi)聚合物的拉(lā)伸性能
    作爲(wèi)材料使用時(shi)要求高分子(zi)聚合物具有(yǒu)必要的力學(xué)性能。可以說(shuō)，對于高分子(zǐ)聚合物的大(dà)部分應用而(er)言，力學性能(neng)比其他物理(lǐ)性能顯得更(geng)爲重要。
    高分(fen)子聚合物具(ju)有所有已知(zhi)材料中可變(bian)性範圍最寬(kuan)🌍的力學性質(zhi)，這是由于高(gao)聚物由長鏈(lian)分子組成，分(fèn)子運動具有(yǒu)明㊙️顯的松弛(chi)特性的緣故(gù)。如高聚物材(cái)料具有相❄️當(dang)高的伸長率(lǜ)🔆，一般PE的💜斷裂(lie)伸長率在90%～950%(其(qí)中線性低密(mi)度聚乙烯LLDPE的(de)伸長率較高(gao))，通過特💜殊的(de)制作工藝，部(bù)分材料的伸(shēn)長率可🐪在1000%之(zhi)上，而普🤟通高(gao)聚物材料🏃🏻‍♂️的(de)斷裂伸長率(lǜ)🌈也多在50%～100%之間(jiān)。通常對材料(liao)的拉🔞伸性能(néng)👌要求較高的(de)有熱收縮膜(mó)以及拉伸膜(mo)等。
    2、拉伸試驗(yàn)
    拉伸試驗(應(yīng)力-應變試驗(yàn))一般是将材(cái)料試樣兩端(duan)分别夾在❤️兩(liang)個間隔一定(dìng)距離的夾具(ju)上，兩夾具以(yǐ)一定⛹🏻‍♀️的速度(du)分離并拉伸(shēn)試樣，測定試(shi)樣上的應力(li)變化，直到試(shi)樣♈破壞爲止(zhǐ)。
    拉伸試驗是(shì)研究材料力(li)學強度廣泛(fàn)使用的方法(fǎ)之一，需要使(shǐ)用恒速運動(dong)的拉力機。按(àn)載荷測定方(fāng)⁉️式的不同，拉(la)力機大體可(ke)以分爲擺錘(chui)式拉力機和(he)電子拉力機(jī)兩類，目前使(shi)用較多的是(shi)電子拉力機(jī)。
    3、電子拉力機(jī)選擇指标
    由(you)于軟包裝材(cai)料主要是高(gao)分子聚合物(wù)或它的相關(guān)材料，如前所(suo)述高聚物材(cai)料的伸長率(lǜ)遠遠優于金(jin)屬、纖維、木材(cai)、闆材等材🈲料(liao)，因此檢測高(gāo)分子聚合物(wu)的拉🛀力機就(jiu)與通常的材(cái)料拉伸性能(neng)檢測拉力機(ji)有一定⛷️的差(chà)别，尤其需要(yao)注意的是電(dian)子拉力機的(de)有效行程以(yi)及試樣夾具(jù)兩方面。
    3.1有效(xiào)行程
    在進行(háng)拉伸試驗時(shi)，所用試樣的(de)尺寸雖然小(xiǎo)，但材料的伸(shēn)長率普遍比(bǐ)較高，因此用(yòng)于檢測軟包(bao)裝材🔞料的🈲拉(la)伸性能需要(yao)配備❌行程較(jiào)大的拉力機(jī)，否則夾具運(yùn)行可能會超(chāo)過行程的使(shi)用極限、造成(chéng)設備的損壞(huài)。
    GB13022-91《塑料薄膜拉(la)伸性能試驗(yàn)方法》中給出(chū)的斷裂伸長(zhǎng)🙇🏻率或屈服伸(shēn)長率(εt，單位是(shi)%)的計算公式(shi)，
    εt=[(L-L0)*100]/L0
    式中：εt是斷裂(liè)伸長率或是(shi)屈服伸長率(lü);
    L是試樣斷裂(liè)時或屈服時(shi)标線間的距(ju)離;
    L0是标線間(jian)的距離。
    需要(yao)注意的是在(zài)伸長率的計(jì)算中，我們僅(jǐn)采集試✍️樣上(shàng)兩條标線間(jiān)的伸長量。标(biāo)線是通過打(da)印或手工的(de)方式👌畫在制(zhì)取💜完成的試(shì)樣上的(标線(xiàn)的添加應對(dui)試🔆樣不産生(sheng)任何影響)，而(ér)标線間🈚的距(jù)離是多少呢(ne)?不同的标準(zhun)給出的這一(yī)距離大多存(cún)在一定的差(chà)異，而同一标(biāo)準中也是往(wǎng)往針對不同(tong)的材料給出(chu)不同的試🐉樣(yang)尺寸，因此标(biāo)線之間的距(ju)離也是🤞不同(tong)的，不過這樣(yàng)有利于檢測(ce)伸長率非常(chang)大或非常小(xiǎo)的材料并得(dé)到準确的試(shì)驗結果。對于(yu)塑料薄膜，标(biāo)線之間的距(ju)離通常是在(zài)25～50mm之間。
    由于試(shi)樣在拉伸試(shi)驗中變形伸(shēn)長不僅僅是(shi)在标線之🛀🏻内(nèi)，凡是在兩夾(jiá)具之間的試(shì)樣都會得到(dào)不同程度的(de)拉伸變形。标(biāo)✏️準中與标線(xian)距離相對應(ying)的夾⛱️具間的(de)初始距離在(zài)80～115mm以💜内，如果兩(liang)夾具間的試(shi)樣都能保持(chí)同🏃‍♂️樣的伸長(zhǎng)率并假設爲(wèi)500%，則拉力機的(de)有效🏃‍♀️行程需(xu)在480～690mm才能保證(zheng)試驗的正常(cháng)進行。
    筆者對(dui)目前市場上(shang)出售的電子(zǐ)拉力機的有(you)效行程🎯進✍️行(hang)了随機調查(chá)，在所調查的(de)國内外幾個(ge)品牌的72台拉(lā)力機中，行程(cheng)範圍㊙️分布在(zai)400mm以下的設備(bèi)，占13.9%;行程在400～700mm的(de)設備，占71.9%;行程(cheng)在🧑🏽‍🤝‍🧑🏻701～1000mm的設備，占(zhàn)10.8%;行程在1000mm以上(shang)的設備，僅占(zhàn)3.4%。然而在這次(ci)😍統計的電子(zǐ)拉力機中，大(da)行程的設備(bei)并非全部用(yòng)于軟包裝材(cai)料的檢測，部(bu)分是用于人(rén)造木闆㊙️、帆布(bu)、窗簾、銅材等(děng)材料的拉伸(shen)試驗中。