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塑料拉伸蠕变试验怎么做?测试原理是什么?

 更新时间:2023-02-11 点击量:769

在我们生活中,塑料随处可见。在人们的日常生活中,塑料的应用更广泛,如市场上销售的塑料凉鞋、拖鞋、雨衣、手提包、儿童玩具、牙刷、肥皂盒、热水瓶壳等等。目前在各种家用电器,如电视机、收录机、电风扇、洗衣机、电冰箱等方面也获得了广泛的应用。塑料拉伸蠕变试验是检测塑料在出厂前一个重要的试验程序,下面【科准测控】小编给大家分享一下塑料拉伸蠕变试验,包含试样要求、夹具、试验步骤、计算方式、试验结果这几个点进行介绍!

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塑料瓶


拉伸蠕变原理:

拉伸蠕变tensile }:eep具有毅弹性的高分子材料,在-定温度和较小恒定拉力作用下,材料的变形随时间的增长而逐渐变大的现象。蠕变是材料在弹性极限内受长期施加的应力作用而产生的永jiu形变、高弹形变和普弹形变的总和。


科准测控塑料拉伸试验机:

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双柱塑料拉伸试验机:

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科准蠕变疲劳试验机:

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简介

本试验机采用交流伺服电机及调速系统一体化结构驱动皮带轮减速系统,经减速后带动精密滚珠丝杠副进行加载。电气部分包括负荷测量系统和位移测量系统组成。所有的控制参数及测量结果均可以在计算机屏幕上实时显示,可计算试样的弹性模量、抗拉强度、断后延伸率等参数。并具有过载保护等功能。

 

技术参数

1、最大试验力:500KG/50KG

2、测量范围: 最大试验力的0.4%--100%

3、试验力精度: 优于示值的±1%

4、试验力分辨力: ±1/300000(全程不分档)

5、位移测量精度:分辨率高于0.0025mm    

6、试验速度范围: 0.01500mm/min,无级调速

7、速度控制精度: ±1%

8、恒力、恒变形、恒位移控制范围: 0.2%-100%FS

9、恒力、恒变形、恒位移控制精度:  

  设定值﹤10%FS,设定值的±1.0%以内

  设定值10%FS,设定值的±0.1%以内

10、变形速率控制精度:

速率﹤0.05%FS时为±2.0%设定值内

   速率0.05%FS时为±0.5%设定值内

 

试样要求

1 形状和尺寸

只要可能,试样应为如图1所示的1A型和1B型的哑铃型试样,直接模塑的多用途试样选用1A 型,机加工试样选用1B型。

具有4mm厚的1A型和1B型试样分别与ISO3167规定的A型和B型多用途试样相同。

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试样制备

应按照相关材料规范制备试样,当无规范或无其他规定时,应按ISO293∶1986GB/T17037.11997ISO295∶1991以适宜的方法从材料直接压塑或注塑制备试样,或按照ISO 2818∶1994由压塑或注塑板材经机加工制备试样。

试样所有表面应无可见裂痕、划痕或其他缺陷。如果模塑试样存在毛刺应去掉,注意不要损伤模塑表面。

由制件机加工制备试样时应取平面或曲率最小的区域。除非确实需要,对于增强塑料试样不宜使用机加工来减少厚度,表面经过机加工的试样与未经机加工的试样试验结果不能相互比较。

 

试验步骤

1状态调节和试验环境

按照材料标准的规定对试样进行状态调节。若材料标准中未规定,且相关方未协商一致,应使用GB/T 2918——1998中最适宜的一组状态调节条件。

蠕变性能不仅受试样的热历史影响,而且受状态调节时的温度和湿度影响。如果试样未达到湿度平衡,蠕变将会受到影响。当试样过于干燥,由于吸水会产生正应变;而当试样过于潮湿,由于脱水会产生负应变。推荐状态调节时间大于too(见GB/T1034——2008)。

除非相关方协商一致,如在高温或低温下试验,则应在与状态调节相同的环境下进行试验。应保证试验时间内温度偏差在±2℃以内。

2测量试样尺寸

GB/T1040.1——20069.2规定测量状态调节后的试样尺寸。

3安装试样

将状态调节后并已测量尺寸的试样安装在夹具上,并按要求安装伸长测量装置。4选择应力值

选择与材料预期应用相当的应力值,并按3.2中规定的公式计算施加在试样上的载荷。

若规定初始应变值,应力值可以用材料的杨氏模量计算(见GB/T1040.1——2006)。

5加载步骤

5.1预加载

如为消除试验中传动装置的齿间偏移,可在增加试验负荷前向试样施加预载荷,但应保证预加载不对试验结果产生影响。夹好试样后,待温度和相对湿度平衡时方可预加载,再测量标距。保证预加载过程中预载荷不变。

5.2加载

向试样平稳加载,加载过程应在1s5s内完成。某种材料的一系列试验应使用相同的加载速度。计算总载荷(包括预载荷)作为试验载荷。

6测量伸长

记录试样加满载荷点作为t=0点,若伸长测量不是自动和(或)连续记录的,则要求按下列时间间隔测量应变

 

1 min,3 min,6 min,12 min,30 min;

1 h2 h5 h10 h20 h50 h100 h200 h500 h1 00 h等。如认为时间点太宽,应提高读数频率。

7测量时间

测量每个蠕变试验的总时间,准确至±0.1%±2s以内(应小于此公差)。

8控制温度和湿度

若温度和相对湿度不是自动记录的,开始试验时应记录,最初一天至少测三次。当在规定时间内试验条件是稳定的,可以不再频繁检查温度和相对湿度(至少每天一次)。

9测量蠕变恢复率(可选)

试验超过预定时间而试样不破断,应迅速平稳卸去载荷。使用与蠕变测量中相同的时间间隔测量恢复率。


试验结果表示

1.计算法

1.1 拉伸蠕变模量,E.

拉伸蠕变模量单位为兆帕(MPa)。按式(6)计算

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1.2 标称拉伸蠕变模量,E

标称拉伸蠕变模量单位为兆帕(MPa)。按式(7)计算

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2图解法

2.1 蠕变曲线

如果试验是在不同温度下进行的,那么原始数据将按每一温度表示为一系列拉伸蠕变应变对时间对数的蠕变曲线,每条曲线代表所用的某一初始应力(见图1)。

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数据也可用其他方式如7.2.27.2.3描述,可为所需的特定用途提供信息。


2.2 蠕变模量-时间曲线

对每一个所用的初始应力,可画出按7.1计算出的拉伸蠕变模量对时间对数的曲线(见图2)。如果试验是在不同温度下进行的,对每一温度绘出一组曲线。

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2.3 等时应力-应变曲线

等时应力-应变曲线是施加试验载荷后,在某规定时刻直角坐标中应力对蠕变应变的曲线。通常绘制载荷下1h10h100h1000h10000h几条曲线。由于每一蠕变试验在每一曲线上只绘出一个点,因此有必要在至少三个不同的应力下进行试验,以得到等时曲线。

要从图1所示的一系列蠕变曲线上得到负荷下某一特定时间(如10h)的等时应力-应变曲线,可从每一蠕变曲线上读出10h时的应变,然后在直角坐标中标出对应于应力值(y轴)的应变值(x轴)。对其他时间重复这些步骤以得到一系列等时曲线(见图3)。

如果试验是在不同温度下进行的,对每一温度绘出一组曲线。

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2.4 三维表示

由原始蠕变试验数据导出的不同类型曲线(见图1~图3)之间存在着ε=ftq)关系。这种关系可用三维空间中的平面表示(见参考文献【1】)。

由原始蠕变试验数据导出的所有曲线构成该平面的要素。由于测量中存在固有的试验误差,实际测量的点通常不落在曲线上而恰好偏离这些曲线。

因此,e=fto)平面可由构成它的若干曲线产生,但通常需要进行曲线回归处理,使用计算机技术更加迅速和可靠。

2.5蠕变破断曲线

蠕变破断曲线可预测任何应力下发生破断的时间。这可以绘制成应力对时间对数(见图4)或应力对数对时间对数曲线。

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试验报告

试验报告应包括如下项目

a) 注明采用本标准;

b) 受试材料的详细说明,包括材料组成、制备、生产厂家、商品名、牌号、生产日期、模塑类型和退

火的信息;

c) 试样尺寸;

d) 试样制备方法;

e) 试样主轴方向(由制品尺寸或材料取向推断出);

f) 状态调节和试验环境条件;

g)计算的拉伸蠕变模量E,或标称拉伸蠕变模量E∶

h) 按7.2描述的一条或多条曲线或表格表示每一试验温度下的蠕变试验数据;i) 如进行恢复率测定,报告试样卸荷后应变-时间关系(见6.9)。

 

以上就是【科准测控】小编从塑料拉伸蠕变试验原理、技术参数、试样要求、试验步骤、试验报告这几点给出的一个技术方案了,希望对大家能有所帮助。关于塑料拉力试验、橡胶拉力试验机、金属材料拉力试验等,如果您有什么不清楚的问题,欢迎给我们私信或留言,科准的技术团队也会为您解答疑惑!