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“軟硬兼施”，成就您的實(shí)驗(yàn)室真正提效（塑料篇）
如何通過(guò)軟硬件協(xié)同提高塑料拉伸測(cè)試效率？
塑料拉伸測(cè)試是材料研發(fā)與質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)測(cè)試流程常面臨效率低、數(shù)據(jù)偏差大、人工依賴度高等問(wèn)題。
本文將從軟件優(yōu)化和硬件升級(jí)兩方面，解析提升測(cè)試效率的關(guān)鍵策略，以節(jié)省時(shí)間和人力成本，加速研發(fā)并提升競(jìng)爭(zhēng)力。
相較于傳統(tǒng)的方法設(shè)置，可通過(guò)以下方式提高測(cè)試效率。
預(yù)應(yīng)力直接輸入應(yīng)力
無(wú)需換算力值
常用標(biāo)準(zhǔn)中的預(yù)應(yīng)力是通過(guò)模量或相關(guān)應(yīng)力規(guī)定預(yù)應(yīng)力的，而不是力，所以可以直接在軟件的“預(yù)加載”設(shè)置中采用“拉伸應(yīng)力”作為預(yù)應(yīng)力，無(wú)需再換算成力值。
圖1 預(yù)加載設(shè)置界面
一個(gè)測(cè)試
兩種試驗(yàn)速度
對(duì)于測(cè)試速度， 一個(gè)試驗(yàn)可采用兩種速度，試驗(yàn)中切換速度，需確保速度變化發(fā)生在應(yīng)變不大于 0.3% 以內(nèi)。
即先采用 1mm/min 的速度測(cè)量拉伸模量，之后在 0.25%-0.3% 之間切換速度到合適的值。無(wú)需進(jìn)行二次測(cè)試，即一根樣品用于模量測(cè)量，一根樣品用于強(qiáng)度測(cè)量。
圖2 拉伸速度切換設(shè)置
材料性能未知
自動(dòng)判斷屈服點(diǎn)
不管是脆性材料還是韌性材料，讓軟件實(shí)時(shí)分析拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，自動(dòng)判斷是否存在零斜率屈服點(diǎn)，以確保到屈服點(diǎn)后自動(dòng)切換應(yīng)變?cè)础?/span>
a）“計(jì)算”中的“屈服”開啟“在試驗(yàn)中計(jì)算”；
b）“測(cè)試控制”中引伸計(jì)移除標(biāo)準(zhǔn)選擇“屈服（零斜率）”。
通過(guò)這兩步設(shè)置，在測(cè)試過(guò)程中檢測(cè)到零斜率屈服點(diǎn)時(shí)，軟件即可自動(dòng)切換應(yīng)變?cè)磸囊煊?jì)應(yīng)變到橫梁位移。如無(wú)屈服點(diǎn)，則引伸計(jì)將一直跟蹤測(cè)量到斷裂。
圖3 屈服點(diǎn)和引伸計(jì)移除標(biāo)準(zhǔn)的方法設(shè)置
隨著新的 GB/ISO 標(biāo)準(zhǔn)更新，拉伸強(qiáng)度被定義為觀測(cè)到的最大初始應(yīng)力。
這一定義的變化，將會(huì)影響存在屈服或頸縮且最大應(yīng)力大于屈服應(yīng)力的曲線。可通過(guò)“局部峰值”的設(shè)置（如圖4）測(cè)定拉伸強(qiáng)度。
圖4 局部峰值的設(shè)置
材料藕斷絲連不用怕
自動(dòng)判定拉伸斷裂應(yīng)力
標(biāo)準(zhǔn)明確拉伸斷裂應(yīng)力是試樣斷裂前應(yīng)力應(yīng)變曲線上的最大應(yīng)力值，如在裂紋萌生導(dǎo)致的負(fù)荷下降前。常規(guī)計(jì)算無(wú)法自動(dòng)判定拉伸斷裂應(yīng)力點(diǎn)，可采用力/拉伸位移比率實(shí)現(xiàn)。
圖5 藕斷絲連材料的斷裂應(yīng)力設(shè)置
圖6 藕斷絲連材料的斷裂應(yīng)力位置呈現(xiàn)
測(cè)試結(jié)果不顯示
計(jì)算提示來(lái)幫忙
當(dāng)測(cè)試結(jié)果不出示數(shù)值時(shí)，在結(jié)果表格對(duì)應(yīng)位置可查看計(jì)算錯(cuò)誤原因提示，幫助您快速排查問(wèn)題，提高效率。
圖7 計(jì)算問(wèn)題提示界面
避免試樣尺寸手動(dòng)記錄
與計(jì)算的出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)
為了提高測(cè)試效率，減少人為因素導(dǎo)致的錯(cuò)誤，建議采用試樣尺寸自動(dòng)測(cè)量裝置（圖8）。
ASMD 可直接將千分尺和游標(biāo)卡尺連入系統(tǒng)，輕松導(dǎo)入試樣尺寸以平均值、中值、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)值形式參與應(yīng)力計(jì)算，節(jié)省統(tǒng)計(jì)值計(jì)算和輸入時(shí)間，避免人為錯(cuò)誤。
圖8 試樣尺寸自動(dòng)測(cè)量裝置（ASMD）
簡(jiǎn)單裝置
幫助快速試樣對(duì)中
試樣夾持時(shí)的對(duì)中性對(duì)測(cè)試結(jié)果的重要性毋庸置疑，為了能在夾持試樣時(shí)盡量對(duì)中，對(duì)于不熟練的操作員可能需要多次重復(fù)夾持，既耽誤時(shí)間，還可能因?qū)χ胁缓糜绊憸y(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
安裝試樣對(duì)中裝置，一次調(diào)整即可長(zhǎng)久使用。操作員將試樣輕輕靠到上下對(duì)中裝置上，隨即夾持試樣，即可確保試樣的對(duì)中性，方便快捷。
圖9 氣動(dòng)平推夾具的試樣對(duì)中裝置
采用全自動(dòng)引伸計(jì)
測(cè)試過(guò)程中無(wú)需人工操作
應(yīng)變測(cè)量可用的引伸計(jì)形式多樣，如圖10，既可采用手動(dòng)接觸式引伸計(jì)，手動(dòng)夾持到試樣，并當(dāng)試樣拉伸到屈服時(shí)手動(dòng)取下；也可采用自動(dòng)引伸計(jì)，自動(dòng)夾持到試樣，在試樣屈服時(shí)自動(dòng)移除，無(wú)需人工操作，提高效率。
圖10 手動(dòng)夾持式引伸計(jì)、全自動(dòng)加持式引伸計(jì)、視頻引伸計(jì)
自動(dòng)化試驗(yàn)系統(tǒng)
解放您的雙手
全自動(dòng)化系統(tǒng)配備了氣動(dòng)夾具和自動(dòng)引伸計(jì)、整合機(jī)械手、自動(dòng)送樣系統(tǒng)，從而降低人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)測(cè)試，大幅提升測(cè)試量。
圖11 自動(dòng)化試驗(yàn)系統(tǒng)
“軟硬兼施”才能提升塑料拉伸測(cè)試效率
依托智能分析軟件，硬件可選擇不用成本的自動(dòng)方案。無(wú)論是材料研發(fā)企業(yè)還是第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，高效測(cè)試能力都將成為其在智能制造時(shí)代立足的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
Instron 擁有覆蓋軟、硬件的全面測(cè)試解決方案，適用于不同實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和測(cè)試需求。通過(guò)智能化操作、自動(dòng)化配置與數(shù)據(jù)一致性保障，幫助您顯著提升塑料拉伸測(cè)試的效率與可靠性，加快研發(fā)進(jìn)程，推動(dòng)測(cè)試能力向高效、精準(zhǔn)、智能的方向持續(xù)演進(jìn)。
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