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你好。现在我们单位要采购一个弯曲测试的机器,要求对1.5平方厘米的柔性塑料片进行1万次的弯曲测试,弯曲半径最小为5毫米。请问有相关的设备可以购买吗?
[color=#3B2F2C]塑料的弯曲模量是表征塑料材料性能的重要参数,从宏观角度来说,是衡量物体抵抗弯曲变形能力大小的尺度;从微观角度来说,这是原子、离子或分子制件键合强度的反映。精确测定才能作为材料研发、改性的依据,才能适应生产使用和科研技术发展的需要。[/color]塑料弯曲性能测试是材料力学性能测试中常见的项目,主要考察材料的韧性。目前,中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可的实验室中有数百家具有对塑料产品弯曲性能测定的能力。为了验证各实验室检测能力的水平,帮助实验室发现塑料弯曲性能日常检测中存在的问题,国高材分析测试中心将于2021年3月举行“塑料弯曲性能”实验室比对。[u][color=#78ACFE]【通知】塑料弯曲性能实验室间比对报名通知[/color][/u][img]https://mp.toutiao.com/mp/agw/article_material/open_image/get?code=NzdjM2ZlYWFlYmExYjA5MDdmMTAzNjMwMjIyM2I1ZDQsMTYxMzk3ODI4ODUwMg==[/img]国高材分析测试中心凭借多年资深橡塑材料检测经验,推出了“高材计划系列课”,2月将进行[b][color=#D82821]《塑料弯曲标准解读及比对操作培训》[/color][/b]直播课程,通过[b][color=#D82821]“技术专家讲解+实验室现场操作演示+弯曲比对”[/color][/b]的培训和实操,帮助各实验室更准确的掌握塑料弯曲测试的操作方法,加深对测试标准的理解,保证测试方法的一致性和可追溯性,确保测试数据的准确性和可靠性,以实现消除弯曲测试过程中可能存在的影响因素,以达到统一的测试方法和测试结果。[b][color=#4D3D39]课程名称[/color][/b]《塑料弯曲标准解读及比对操作培训》[b][color=#4D3D39]开课时间[/color][/b]2021年2月24日20:00-21:00[b][color=#4D3D39]课程内容[/color][/b]1. 弯曲标准解读2. 弯曲术语和定义3. 影响测试结果的因素4. 实验室现场实操演示5. 讲师答疑,弯曲比对宣讲[b][color=#4D3D39]课程讲师[/color]唐瑛[/b],国家先进高分子材料产业创新中心分析测试中心资深技术支持经理,8年先进高分子材料分析测试工作经历,3年品质管理经验,在高分子材料加工、力学、热学、阻燃性能等方面具有丰富经验,曾参与国家标准修订6项,为客户提供专业技术培训100余次。[b][color=#4D3D39]培训对象[/color][/b][list=1][*]对材料弯曲性能术语理解不深入人员[*]以报名参加塑料弯曲实验室比对人员[*]希望精进材料测试技术人员[/list][b][color=#4D3D39]听课方式[/color][/b]评论区获取课程直播间地址。[b][color=#4D3D39]听课赢豪礼[/color][/b]进入直播间,培训中开启红包雨活动。国高材分析测试中心脱胎于高分子新材料制造企业——金发科技,独特的基因赋予了其对于高分子新材料制造业全面深入的洞察力和系统专业的问题解决能力,经过[b][color=#D82821]近30年[/color][/b]的发展,汇集了高分子新材料性能研究、测试方法解读、测试项目开发、测试开展、实验室管理、培训等领域的资深专家。不同于高校的基础研究和第三方检测机构单纯出具报告,国高材分析测试中心[b][color=#D82821]依托于强大的研发能力、人才队伍和产业基因优势[/color][/b],通过整合产业链上下游资源,助力高分子材料制造企业突破开发中遇到的分析表征手段单一、国产高端设备不足、测试评价欠缺方法、研发创新能力亟待提升等瓶颈问题,为高分子材料产业创新快速健康发展提供支撑。
1.概述(塑料拉力试验机) 弯曲试验主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的性能,生产中常用弯曲试验来评定材料的弯曲强度和塑性变形的大小,是质量控制和应用设计的重要参考指标。弯曲试验采用简支梁法,把试样支撑成横梁,使其在跨度中心以恒定速度弯曲,直到试样断裂或变形达到预定值,以测定其弯曲性能。 2.试验原理 弯曲试验在《塑料弯曲性能试验方法》(《GB/T 9341-2000》)中使用的是三点式弯曲试验。三点式弯曲试验是将横截面为矩形的试样跨于两个支座上,通过一个加载压头对试样施加载荷,压头着力点与两支点间的距离相等。在弯曲载荷的作用下,试样将产生弯曲变形。变形后试样跨度中心的顶面或底面偏离原始位置的距离称为挠度,单位mm。试样随载荷增加其挠度也增加。弯曲强度是试样在弯曲过程中承受的最大弯曲应力,单位MPa。弯曲应变是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化,用无量纲的比或百分数(%)表示。3.试验方法 3.1试验应在受试材料标准规定的环境中进行,若无类似标准时,应从GB/T2918中选择最合适的环境进行试验。另有商定的,如高温或低温试验除外。 3.2测量试样中部 的宽度b,精确到0.1mm; 厚度h,精确到0.01mm,计算一组试样厚度的平均值h。剔除厚度超过平均厚度允差±0.5%的试样,并用随机选取的试样来代替。调节跨度L,使L=(16±1)h ,并测量调节好的跨度,精确到0.5%。 除下列情况外都用上式计算: 3.2.1对于较厚且单向纤维增强的试样,为避免剪切时分层,在计算两撑点间距离时,可用较大L/h比。 3.2.2对于较薄的的试样,为适应试验设备的能力,在计算跨度时应用较小的L/h比。c、对于软性的热塑性塑料,为防止支座嵌入试样,可用较大的L/h比。 3.3.3试验速度使应变速率尽可能接近1%/min,这一试验速度使每分钟产生的挠度近似为试样厚度值的0.4倍,推荐试样的试验速度为2mm/min。 试样应对称地放在两个支座上,并于跨度中心施加力,如图所示:4.结果计算和表示 4.1弯曲应力是试样跨度中心外表面的正应力,按式(1)计算,单位MPa。 σf=3FL/2bh2 (1) 式中:F——施加的力,N;L——跨度,mm;b——试样宽度,mm; h——试样厚度,mm。 4.2弯曲模量的测量,先根据给定的弯曲应变εf1=0.0005和εf2=0.0025,按式(2)计算相应的挠度s1和s2: si=εfiL2/6h(i=1,2) (2) 式中:si——单个挠度,mm;εfi——相应的弯曲应变,即上述的εf1和εf2值;L——跨度,mm;h——试样厚度,mm。 4.3弯曲弹性模量或弯曲模量Ef,单位MPa,根据式(3)计算: Ef=(σf2-σf1)/ (εf2)-( εf1) (3) 式中:εf1=0.0005,εf2=0.0025,, σf1——挠度为s1时的弯曲应力, MPa; σf2——挠度为s2时的弯曲应力,MPa。5.试验影响因素: 5.1试样尺寸 横梁抵抗弯曲形变的能力与跨度和横截面积有很大关系,尤其是厚度对挠度影响更大。同理,弯曲试验如果跨度相同但试样的横截面积不同,则结果是有差别的。所以标准方法中特别强调(规定)了试样跨度比,厚度和试验速度等几方面的关系,目的是使不同厚度的试样外部纤维形变速率相同或相近,从而使各种厚度之间的结果有一定可比性。在《塑料弯曲性能试验方法》(《GB/T 9341-2000》)中规定了跨度L,使其符合式(4): L=(16±1)h (4) 同时规定若选用推荐试样,则尺寸为:长度l=80±2;宽度b=10.0±0.2;厚度h=4.0±0.2。当不可能或不希望采用推荐试样时,须符合下面的要求: 试样长度和厚度之比应与推荐试样相同,如式(5)所示: l/h=20±1 (5) 试样宽度应采用表1给出的规定值。表1 与厚度相关的宽度值b mm 公称厚度hb±0.51)热塑性模塑和挤塑料以及热固性板材织物和长纤维增强的塑料1)含有粗粒填料的材料,其最小宽度应在20~50 mm 之间5.2试样的机械加对结果有影响。 有必要时尽量采用单面加工的方法来制作。试验时加工面对着加载压头,使未加工面受拉伸,加工面受压缩。 5.3加载压头圆弧半径和支座圆弧半径 加载压头圆弧半径是为了防止剪切力和对试样产生明显压痕而设定的。一般只要不是过大或过小,对结果影响较小。但支座圆弧半径的大小,要保证支座与试样接触为一条线(较窄的面)。如果表面接触过宽,则不能保证试样跨度的准确。 5.4 应变速度 试样受力弯曲变形时,横截面上部边缘处有最大的压缩变形,下部边缘处有最大的拉伸变形。所谓应变速率是指在单位时间内,上下层相对形变的改变量,以每分钟形变百分率表示,试验中可控制加载速度来控制应变速度。随着应变速率和加载速度的增加,弯曲强度也增加,为了消除其影响,在试验方法中对试验速度作出统一的规定,如《GB/T 9341-2000》规定了从表2中选一速度值,使应变速率尽可能接近1%/ min,这一试验速度使每分钟产生的挠度近似为试样厚度值的0.4倍,例如符合推荐试样的试验速度为2mm/min。一般说来应变速率较低时,其弯曲强度偏低。 表2 试验速度推荐值1)厚度在1 mm至3.5 mm之间的试样,用最低速度 试验速度一般都比较低,这是因为塑料在常温下均属粘弹性材料,只有在较慢的试验速度下,才能使试样在外力作用下近似地反映其松弛性能和试样材料自身存在不均匀或其他缺陷的客观真实性。 5.5试验跨度 弯曲试验大多采用“三点式”方式进行。这种方式在受力过程中,除受弯矩作用外,还受剪力的作用。故采用“三点式”方式进行测试,对于反映塑料材料的真实性能是存在一定问题的。因此,国内外有人提出采用“四点式”方式进行测试。目前进行工作较多的还是采用“三点式”方式,用合理的选择跨度和试样厚度比(L/h)来达到消除剪力影响的目的。 试样跨度与厚度比目前基本上有两种情况,一种是L/h=10;另一种是L/h=16。从理论上讲,最大正应力与最大剪应力的关系是τmax/σmax=1/2(L/h),由此可以看到随着跨度比的增大,剪应力应减小。从式中看出,L/h愈大,剪力所占的比愈小,当L/h=10~4时,其剪力分配为5~12.5%。可见剪力效应对试样弯曲强度的影响是随着试样所采用跨度与试样厚度比值的增大而减小的。但是,跨度太大则挠度也增大,且试样两个支承点的滑移也影响试验结果。 5.6环境温度 和其他力学性能一样,弯曲强度也与温度有关。试验温度无疑对塑料的抗弯曲性能有很大影响,特别是对耐热性较差的热性塑料。一般地,各种材料的弯曲强度都是随着温度的升高而下降,但下降的程度各有不同。 5.7试样不可扭曲,表面应相互垂直或平行,表面和棱角上应无刮痕、麻点。6.结论 从以上的试验过程来看影响其结果的因素是多方面的,应严格把握好试验的每个步骤。