萬(wan)能材料(liào)試驗機(ji)
    關于軟(ruǎn)包裝實(shí)驗室整(zhěng)體建設(she)方案中(zhong)電子拉(la)力機的(de)選購♻️，應(ying)♉根據所(suo)使用薄(báo)膜的需(xū)要，綜合(hé)考慮性(xing)能、規格(gé)，從以下(xia)幾方面(mian)進行比(bǐ)較：
    一、首(shou)先應考(kao)慮需要(yào)測試材(cai)料拉力(li)範圍。
    拉(la)力範圍(wei)的不同(tong)，決定了(le)所使用(yòng)傳感器(qì)的不同(tóng)，也就決(jue)定了拉(lā)力機的(de)結構，但(dàn)此項對(duì)價格的(de)影響不(bu)大(門式(shì)除外)。對(duì)于一般(bān)軟包裝(zhuāng)生産廠(chǎng)家，拉力(lì)範圍在(zài)200牛頓的(de)了就已(yi)經足夠(gòu)。因此也(ye)決定❌了(le)采用單(dan)臂⭐式的(de)就可🌈以(yi)了。
    與單(dan)臂式相(xiang)對應結(jie)構的是(shì)門式結(jie)構，它是(shì)适應比(bi)較大的(de)拉力，如(rú)一噸或(huò)以上。所(suǒ)以軟包(bao)裝廠家(jia)基本用(yòng)不着。

    二(er)、試驗行(háng)程的問(wèn)題。
    根據(ju)軟包裝(zhuāng)薄膜的(de)需要測(cè)試的性(xing)能和要(yao)求，行程(cheng)在500-600mm就🔆可(ke)✌️以。材料(liào)伸長率(lǜ)超過1000%的(de)可以選(xuan)用行程(cheng)1000或是1200mm。
    三(sān)、标準配(pèi)置問題(ti)。
    智能化(hua)的三種(zhǒng)基本配(pèi)置：主機(jī)、微電腦(nao)、還有打(dǎ)印機，如(ru)果微電(dian)腦💃功能(neng)強可以(yǐ)直接打(dǎ)印。另外(wai)也可配(pei)備普通(tōng)電腦⭕。有(you)了電腦(nao)，就可以(yi)進行複(fu)雜的數(shù)據分析(xī)，如數據(jù)編輯，局(jú)🧡部放大(da)，可調整(zhěng)報告形(xing)式，進行(háng)成組式(shì)樣的統(tǒng)💘計分析(xī)。
    如配用(yòng)電腦，廠(chǎng)家應給(gěi)配備相(xiang)應軟件(jian)控制系(xi)統。
    四、輸(shu)出結果(guo)。
    試驗結(jie)果輸出(chu)結果可(kě)任意設(she)置：最大(da)力值、伸(shēn)長率，抗(kang)拉強度(du)、定力伸(shēn)長、定伸(shen)長力值(zhi)、屈服強(qiang)度，彈性(xìng)模量、最(zuì)大試驗(yan)力8項。這(zhe)可以說(shuo)是微電(dian)腦操作(zuò)時，輸出(chu)的全面(mian)的結果(guǒ)🌈。國外一(yi)☀️些廠家(jia)的産品(pǐn)，一般可(kě)以輸出(chū)這8項。國(guó)🔱内有的(de)廠家可(kě)以輸出(chu)5-6項，有的(de)廠家就(jiu)隻能輸(shu)出最大(dà)力值，平(píng)均值，最(zui)小值三(san)項。
    五、在(zai)可做實(shí)驗項目(mu)上。
    軟包(bāo)裝要求(qiu)拉力機(ji)一機多(duō)用，即在(zai)配備不(bú)同夾具(jù)⛷️的基礎(chǔ)🌂上，可做(zuo)拉伸、壓(yā)縮、彎曲(qǔ)、撕裂、剪(jiǎn)切、180度剝(bāo)離、90度剝(bao)離試驗(yàn)。
    市面上(shàng)有一些(xiē)高檔拉(lā)力機除(chú)以上項(xiang)目外，因(yīn)其傳❤️感(gǎn)器精度(du)高(有的(de)達到十(shí)萬分之(zhī)三以内(nèi))還開發(fā)出了可(kě)以測試(shi)摩擦系(xi)數摩擦(ca)系數測(ce)試儀。如(ru)日本島(dǎo)津、北京(jīng)蘭德梅(mei)克等公(gong)司。
    六、産(chan)品機械(xiè)主要配(pei)置：
    傳動(dòng)，有絲杠(gang)傳動和(hé)齒條傳(chuán)動，前者(zhe)昂貴，用(yòng)于高精(jing)度🌈，測試(shi)重複性(xing)高;後者(zhě)便宜，用(yòng)于低精(jīng)度，測試(shì)重複💯性(xìng)低。
    絲杠(gang)，對拉力(lì)精度測(cè)量具有(you)決定作(zuò)用。一般(bān)的有滾(gǔn)珠絲杠(gang)，梯形絲(si)杠，一般(bān)絲杠。其(qi)中，滾珠(zhū)絲杠的(de)精度高(gao)，但是其(qí)性能的(de)發🌈揮要(yao)💜靠電腦(nǎo)伺服系(xì)統操作(zuò)才能發(fa)揮👌，整套(tào)價格也(ye)比🔆較昂(ang)貴。采用(yong)一般絲(si)杠和梯(ti)形絲杠(gang)就可以(yi)達到👌軟(ruan)包裝所(suo)要求的(de)精度，即(jí)0.5-1%精度。
    傳(chuan)動，有齒(chi)輪傳動(dòng)和鏈條(tiáo)傳動，前(qian)者昂貴(guì)，用于高(gāo)精💜度;後(hòu)者便🐉宜(yi)✂️，用于低(di)精度。
    傳(chuán)感器，主(zhu)要成本(ben)在于壽(shou)命，光電(diàn)感應是(shì)其中比(bǐ)較*的技(jì)術🐆，一般(bān)💯可用十(shí)萬次以(yi)上，進口(kǒu)和國内(nèi)部分合(he)資廠家(jiā)可以達(da)到。

    七、試(shì)驗速度(du)。
    國家标(biao)準規定(dìng)試驗速(su)度爲200mm/min,市(shi)面設備(bei)有的在(zai)10~500mm/min，有的在(zai)❓0.01~500mm/min，前者一(yi)般使用(yong)普通調(diào)速系統(tong)，成本較(jiao)低，粗糙(cāo)影響精(jing)度;後者(zhe)使用伺(sì)服系統(tǒng)，價格昂(áng)貴，精度(du)高，對于(yú)軟包裝(zhuāng)企業，選(xuan)用伺服(fú)系統，調(diao)速範圍(wei)1~500mm/min的就足(zú)夠了，這(zhè)樣既不(bú)🔆影響精(jīng)度，價格(ge)又在合(he)理範圍(wéi)之内。
    八(bā)、測量精(jīng)度。
    精度(dù)問題，包(bāo)括測力(li)精度，速(sù)度精度(du)，變形精(jīng)度，位移(yi)💁精度。這(zhè)些精度(du)值高都(dōu)可達到(dao)正負0.5。但(dàn)對于一(yī)般廠家(jiā)，達到1%精(jing)度就足(zú)夠了。另(ling)外，力值(zhí)分辨率(lǜ)幾乎都(dōu)能達到(dao)十萬分(fèn)之一。
    以(yǐ)上基本(ben)配置在(zai)三萬元(yuán)左右。
    目(mu)前市場(chang)上用于(yu)檢測材(cai)料拉伸(shēn)性能的(de)拉力機(jī)很多，但(dan)是并非(fei)所有的(de)試驗機(jī)都适合(hé)軟包裝(zhuang)材料的(de)❤️拉伸試(shi)驗🌐，本文(wen)結合我(wǒ)國♍材料(liao)檢測标(biao)準，分析(xi)了選擇(ze)軟包材(cai)檢測的(de)拉力機(jī)時應尤(yóu)其關☁️注(zhu)的指标(biāo)。
    塑料和(he)橡膠的(de)拉伸性(xìng)能是其(qi)力學性(xing)能中最(zuì)重要、最(zuì)基本的(de)🔅性能之(zhī)一，它在(zai)很大程(chéng)度上決(jue)定了該(gāi)種塑料(liao)和橡膠(jiao)的使用(yòng)♻️場合。拉(lā)伸性能(néng)的好壞(huài)，可以通(tong)過拉伸(shen)試驗來(lái)檢測。
    1、高(gao)分子聚(ju)合物的(de)拉伸性(xing)能
    作爲(wei)材料使(shǐ)用時要(yào)求高分(fèn)子聚合(he)物具有(you)必要的(de)力學性(xing)能。可🈲以(yǐ)說，對于(yu)高分子(zi)聚合物(wu)的大部(bu)分應用(yong)而言，力(li)學性能(néng)比其他(ta)🔞物理性(xìng)能顯得(de)更爲重(zhong)要。
    高分(fèn)子聚合(he)物具有(you)所有已(yi)知材料(liào)中可變(biàn)性範圍(wéi)最寬的(de)💘力學性(xing)質，這是(shi)由于高(gāo)聚物由(yóu)長鏈分(fen)子組成(chéng)，分子運(yùn)💃動具有(you)明顯的(de)松弛特(tè)性的緣(yuán)故。如高(gāo)聚🛀🏻物材(cai)料具有(you)相當高(gāo)的伸長(zhang)率，一般(bān)PE的斷裂(lie)伸長率(lü)👈在90%～950%(其中(zhōng)線🏃‍♂️性低(dī)密度聚(ju)乙烯LLDPE的(de)伸長率(lǜ)較高)，通(tōng)過特🏃🏻‍♂️殊(shu)的制作(zuò)工藝，部(bu)分材料(liào)🐅的伸長(zhang)率可♉在(zai)1000%之上，而(er)普通高(gāo)聚物材(cai)料的斷(duan)裂伸長(zhang)率也多(duō)在50%～100%之間(jiān)。通常對(dui)材料的(de)拉伸性(xìng)能要求(qiú)較高的(de)有熱收(shōu)縮膜以(yi)及拉伸(shēn)膜等。
    2、拉(la)伸試驗(yan)
    拉伸試(shi)驗(應力(lì)-應變試(shì)驗)一般(ban)是将材(cái)料試樣(yàng)兩端分(fèn)别夾👄在(zài)🧡兩個間(jiān)隔一定(dìng)距離的(de)夾具上(shàng)，兩夾具(ju)以一定(ding)的速👌度(du)分離并(bing)拉伸試(shì)樣，測定(dìng)試樣上(shang)的應力(lì)變化，直(zhi)到試樣(yang)🔞破壞爲(wèi)止。
    拉伸(shēn)試驗是(shì)研究材(cai)料力學(xué)強度廣(guang)泛使用(yòng)的方法(fǎ)之一，需(xu)要使用(yòng)恒速運(yun)動的拉(la)力機。按(an)載荷測(ce)定方式(shi)的不同(tóng)，拉力✉️機(jī)大體可(kě)以分爲(wei)擺錘式(shi)拉力機(ji)和電子(zi)拉力機(ji)兩類，目(mu)前使用(yòng)較多的(de)是電子(zǐ)拉力機(jī)。
    3、電子拉(lā)力機選(xuǎn)擇指标(biao)
    由于軟(ruan)包裝材(cai)料主要(yào)是高分(fèn)子聚合(hé)物或它(ta)的相關(guān)🌈材料，如(rú)前♈所述(shu)高聚物(wù)材料的(de)伸長率(lǜ)遠遠優(you)于金屬(shu)、纖維🌈、木(mu)材、闆材(cái)等材料(liao)，因此檢(jian)測高分(fèn)子聚合(hé)物的拉(lā)力機就(jiu)與通常(chang)的材料(liào)拉伸性(xing)能檢測(ce)拉力機(jī)有一定(dìng)的差别(bié)，尤其需(xu)要注🍉意(yi)的是電(diàn)☔子拉力(lì)機💜的有(yǒu)效行程(chéng)以及試(shì)樣夾具(ju)兩方面(miàn)。
    3.1有效行(háng)程
    在進(jin)行拉伸(shēn)試驗時(shí)，所用試(shi)樣的尺(chǐ)寸雖然(rán)小，但材(cái)料的伸(shēn)長率普(pu)遍比較(jiào)高，因此(ci)用于檢(jiǎn)測軟包(bao)裝材料(liao)的拉伸(shen)性能需(xū)要❄️配備(bèi)行程較(jiào)大的拉(la)力機，否(fǒu)則夾具(jù)運行可(ke)能會超(chao)過行程(chéng)的使用(yòng)極限、造(zao)成設備(bei)的損壞(huai)。
    GB13022-91《塑料薄(báo)膜拉伸(shēn)性能試(shì)驗方法(fǎ)》中給出(chū)的斷裂(lie)伸長率(lü)或屈服(fu)伸長率(lü)(εt，單位是(shì)%)的計算(suàn)公式，
    εt=[(L-L0)*100]/L0
    式(shi)中：εt是斷(duan)裂伸長(zhǎng)率或是(shì)屈服伸(shēn)長率;
    L是(shì)試樣斷(duan)裂時或(huo)屈服時(shí)标線間(jian)的距離(li);
    L0是标線(xiàn)間的距(ju)離。
    需要(yào)注意的(de)是在伸(shen)長率的(de)計算中(zhōng)，我們僅(jǐn)采集試(shì)樣上♉兩(liǎng)😄條标線(xiàn)間的伸(shen)長量。标(biāo)線是通(tōng)過打印(yìn)或手💘工(gong)的方式(shi)畫在制(zhì)取完成(cheng)🆚的試樣(yàng)上的(标(biao)線的添(tian)加應對(dui)試樣不(bú)産生任(rèn)何影響(xiǎng))，而标線(xian)間的距(ju)離是多(duō)少呢?不(bú)同的标(biāo)準給✌️出(chu)的這一(yi)距離大(da)多存在(zài)一定✔️的(de)差異，而(ér)同💋一标(biao)準中也(yě)🈲是往往(wǎng)針對🔴不(bú)同的材(cái)料給出(chu)不同的(de)試🔴樣尺(chi)寸，因此(cǐ)标💘線之(zhī)間的距(ju)離也是(shi)不同的(de)，不過這(zhe)樣☔有利(lì)于檢測(ce)伸長🏃🏻‍♂️率(lǜ)非常大(dà)或非常(chang)小的材(cái)料并得(de)到🐪準确(que)的試驗(yàn)結果💛。對(dui)于塑料(liào)薄膜，标(biāo)線之間(jian)的距離(li)通常是(shi)在㊙️25～50mm之間(jiān)。
    由于試(shi)樣在拉(lā)伸試驗(yàn)中變形(xing)伸長不(bú)僅僅是(shi)在标線(xian)之内，凡(fán)是在兩(liǎng)夾具之(zhi)間的試(shi)樣都會(hui)得到不(bu)同程度(dù)的拉伸(shēn)變形。标(biāo)準中與(yǔ)标線距(jù)離相對(duì)應的夾(jia)具間的(de)🌈初始距(ju)離在80～115mm以(yi)内，如果(guo)兩夾具(ju)間的試(shì)樣都能(neng)保持同(tong)樣的伸(shēn)長🌈率并(bing)假設爲(wèi)500%，則拉力(li)機的有(yǒu)效🌂行程(chéng)需在480～690mm才(cái)能保證(zhèng)試驗的(de)正常進(jin)行。
    筆者(zhě)對目前(qian)市場上(shang)出售的(de)電子拉(lā)力機的(de)有效行(háng)程進行(hang)了随機(ji)調查，在(zài)所調查(cha)的國内(nèi)外幾個(ge)品牌的(de)72台🌈拉力(li)機中，行(háng)程範圍(wei)分布在(zài)400mm以下的(de)設備，占(zhan)13.9%;行程在(zai)400～700mm的設備(bei)，占71.9%;行程(chéng)在701～1000mm的設(she)備，占10.8%;行(háng)程在1000mm以(yǐ)上的設(shè)備，僅占(zhan)3.4%。然而在(zài)這次統(tǒng)計的電(diàn)💁子拉力(li)機中，大(dà)行程的(de)設備并(bìng)非全部(bu)用于軟(ruǎn)包裝材(cái)料的㊙️檢(jian)測，部分(fèn)是用于(yu)人造木(mù)闆、帆布(bù)、窗簾、銅(tong)材🔴等材(cai)料的拉(lā)伸🔞試驗(yàn)中。