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热塑性塑料性能测试解决方案

更新时间:2023-04-23浏览:817次

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随着科技发展,塑料朝着更耐热、更耐寒、更高强度、可降解等方向发展,其性能表征也越来越困难。如何帮您简单、高效地获得可靠的数据,始终是 Instron 努力的方向。


本期 Instron 为您带来全面的热塑性塑料性能测试解决方案,充分满足您的测试需求!




塑料的热-力学性能测试


塑料常规的热-力学性能测试包含熔体流动速率测试、流变性能测试、维卡软化温度测试负荷变形温度测试。熔体流动速率和流变性能测试反映了塑料的流动性能;维卡软化温度和负荷变形温度则反映了成品的使用温度。


01
熔体流动速率测试

熔体流动速率,又称熔融指数,是热塑性材料的一个重要性能指标。因其便捷的测试方式,熔体流动速率被广泛应用于产线上的质量控制以及来料质量检测。对于同一种材料,通常分子量越大,熔融指数就越小。回料在加工使用过程中通常伴随着分子链的降解,因此熔融指数测试结果可以便捷地半定量地反馈回料的添加情况。

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Instron MFi 系列新熔指仪提高了传感器的精度;其出色的解决方案在防止测试错误的同时提高了测试结果的均匀性,让测试变得更便捷;全新的设计提高了设备的耐用性,同时扩大了测试范围,满足更多材料的测试需求。


02
流变性能测试

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Instron CEAST Smart Rheo 毛细管流变仪可评估各种条件下的流变性能及试样的其他特性,包括热降解、剪切灵敏度、粘度温度依赖性、熔体不稳定性和出模膨胀性。配合其他模块,还可测试熔体拉伸性能以及PVT性能,既可为材料研发提供精确的数据,也可为材料成型提供准确的工艺指导。


03

维卡软化温度测试及负荷变形温度测试

维卡软化温度又称为维卡软化点,反映了聚合物材料在一定负荷和温度条件下能够保持几何公差的能力负荷变形温度又称为热变形温度,反映了一个组件在整体装配中能够维持其结构作用的最高温度

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Instron HV 系列油浴加热维卡/热变形测试仪具备以下优势:

  • 可提供高达 300℃ 的测试温度;

  • 采用精心设计的油液加热以及循环系统,配合高精度温度传感器,让您远离温度不均匀以及升温速率不稳定的烦恼;

  • 高精度位移传感器让测试终止点精准可控;

  • 特殊的材质尽可能减少热膨胀,同时,软件的热膨胀补偿系统可让位移测试更加精准;

  • 出色的二进制砝码以及软件,可直接提示用户砝码选项,免于计算;

  • 软件的智能算法配合液位传感器,可检测液位高度以及导热油的寿命,避免因导热油的问题造成停机或引入误差;

  • 高度自动化能力,让测试更加简单。



此外,Instron 的 HV500 系列氧化铝粉末加热式无油维卡/热变形试验机最高温度可达 500℃ ,能够满足绝大部分耐高温高分子材料的测试需求。



静态力学性能测试


不管是新材料研发、结构设计,还是品质控制、来料检测,塑料的静态力学性能都是最主要的指标,贯穿于塑料的整个生命周期。


由于塑料种类繁多且加工方式不同,如何针对合适的材料选用合适的测试主机、工装夹具、力值传感器、引伸计、设计合适的测试方法,是获得可靠的塑料静态力学性能数据的关键。


01
拉伸试验

拉伸性能是塑料最重要的基本性能之一,通常需要测试拉伸模量、屈服应力应变、拉伸强度、断裂应力、断裂伸长率等性能。拉伸测试的难点在于夹具以及引伸计的选择





夹具

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Instron 可提供适用面广泛的气动夹具及经典的手动夹具。多种不同的夹面确保材料能稳定夹持,满足塑料样条、塑料薄膜样条等不同的需求。





引伸计

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Instron 可根据不同试验需求提供先进的非接触式视频引伸计、全自动夹持式引伸计及传统的夹持式引伸计。





自动化测试解决方案

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Instron 的自动化测试解决方案可提供精确的控制和处理能力以满足广泛的应用范围,有效缩短人工操作时间,提高试验效率,根据用户的测试操作与测试量需求量身定制整体解决方案。


02
弯曲试验

弯曲测试一般包含弯曲模量和弯曲强度的测试。相比于拉伸,弯曲模量测试非常精细,性能测试难度较高。弯曲模量对力值传感器加载链刚度有较高要求。

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Instron 的力值传感器从满量程的 0.1% 开始即可满足1级精度要求,避免用户过多地采购或更换传感器。


同时,Instron 的试验机采用超高刚度的机架,即便不使用引伸计也能得到非常精细的挠度测量数据,从而得到准确的模量结果。


此外,柔度修正功能可扣除加载链本身的柔度,进一步提升挠度测试结果的精度,从而得到更加精确的模量结果。


03
压缩试验

针对承压部件来说,塑料的压缩性能也非常重要。为避免塑料试样在承压的情况下弯曲,Instron 在提供压盘的基础上,能根据标准提供对应的夹具,帮助试样在测试过程中始终竖直,得到理想的测试结果

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04
塑料薄膜的其他性能测试

塑料除了常规的板材/片材,最常见的莫过于膜材。塑料薄膜除了拉伸性能外,根据其不同场合的使用情况,最主要的性能包括热合强度、撕裂强度、剥离强度、穿刺强度以及摩擦系数。热合强度、撕裂强度以及180°剥离强度的测试可采用拉伸夹具实现,其他测试则需要专门的夹具工装夹具。


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Instron 的气动剥离夹具、穿刺夹具等各类测试工装,可满足不同试验需求,提高测试结果精确度。



动态力学性能测试


材料在实际使用过程中,除了静态受力外,更多往往是高速、动态失效的情况,因此动态力学性能的测试尤其重要。


01
摆锤冲击试验

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Instron 摆锤试验机采用一体化铸造成型的机架、底座,最大限度减少结构性震荡导致的能量损失;经设计的一体化成型摆锤可减少能量损失及风阻造成的能量损失;在线式低温冷却系统,让低温测试数据更加精准;采用无线传输技术的仪器化摆锤,让仪器化冲击远离线缆连接的影响,测试结果更准确;稳定的机架让设备在满足高达 50J 的摆锤冲击的同时,也让小能量冲击结果更准确。


02
落锤冲击试验

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落锤冲击试验可表征塑料受到冲击时的实际受力情况。Instron 9400 系列落锤试验机具备高达1800J的能量和24m/s的冲击速度,可满足各类材料的测试能力需求。此外,多样的夹具以及冲头、优异的环境箱控制系统、高速摄像机、自动进样机和大尺寸底座,让测试更加高效且应用广泛。


03
高应变速率测试

许多材料在不同应变速率下表现出极其不同的行为。当产品实际应用于高应变速率条件下,在广泛的速度范围内表征这些动态特性就变得非常重要,尤其是在调查产品失效和确定最佳设计时。

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Instron 的高速试验机可提供高达 25m/s 的测试速度,高达 60MHz 的数据采集系统,让仅仅 3~10ms 的测试持续时间内试样的变化变得易于探测。此外,设备兼容高速 DIC 摄像头,让测试不仅仅是一串数据和一根曲线。


04
疲劳/蠕变试验

塑料的结构特殊性造就了塑料专属的疲劳、蠕变性能。疲劳、蠕变性能的测试关键在于动态试验机的选择。

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Instron 的 EP 系列电子疲劳万能试验机具备以下优势:


  • 可配有拉扭一体的电机,同时测试拉伸和扭转疲劳;

  • 断电刹车保护装置在断电或测试触发限值时,防止电机及夹具突然向下冲击,保护样品和传感器及测试人员安全;

  • 出色的PID调谐技术,调谐过程全自动,一次调谐所有通道,大大减少测试人员的专业能力需求;

  • 出色 Dynacell 载荷传感器,消除惯性力,确保测试更精准;

  • 极低的功耗,大大减少用户的使用成本,非常适用于低力值动态力学测试。


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部分结构件的动态性能测试要求非常高的力值,8800 系列液压疲劳动态万能试验机可高度符合测试需求。


8800 系列液压疲劳动态万能试验机采用液压作动缸,同样具有基于加载链刚度的自动 PID 调谐的出色技术,出色的 Dynacell 载荷传感器,消除惯性力,确保测试更精准。





 

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