塑料薄膜拉力试验机,亦称电子拉力试验机,是用于检测塑料薄膜、复合材料、胶粘剂等材料力学性能的专用设备,广泛应用于包装、无纺布、橡胶、纺织、医药、食品等行业。其核心功能是模拟材料在实际应用中可能受到的拉伸、剥离、撕裂等外力作用,通过精确测量应力-应变关系,评估材料的抗拉强度、断裂伸长率、撕裂强度、热封强度等关键参数。
该设备采用微电脑控制,配备液晶显示屏及菜单界面,支持七种独立试验程序(如拉伸、剥离、撕裂、热封等),试验速度七档可调(50-500mm/min),测量精度达0.5级。技术参数覆盖500N/50N两种规格,1000mm超长行程满足大变形率材料测试需求,内置数据统计与历史比对功能,支持RS232/网络接口实现数据集中管理。标准配置含主机、计算机、通用夹具及专业软件,可选配非标夹具以适应光伏膜、医用膜等特殊场景。
塑料薄膜拉力试验机主要由以下几个核心部分组成:
1、主机框架(Main Frame)
功能:作为整个试验机的支撑结构,承载所有其他部件,确保在加载过程中具有足够的刚性和稳定性,防止变形影响测量精度。
结构:通常为单柱(立式,适用于小负荷)或双柱(门式,适用于中高负荷)结构,由高强度铝合金或钢材制成。
2、驱动系统(Drive System)
功能:提供动力,驱动横梁(或移动夹头)以恒定速度移动,对试样施加拉力。
组成:
电机:通常是伺服电机或步进电机,能精确控制转速和位置。
传动机构:将电机的旋转运动转换为横梁的直线运动。常见类型有:
滚珠丝杠(Ball Screw):精度高、效率高、寿命长,是中高d机型的标配。
梯形丝杠(Trapezoidal Screw):成本较低,精度和效率相对较低。
减速器(如适用):用于匹配电机转速和所需移动速度。
3、负荷传感器(Load Cell)
功能:核心测量部件,直接测量施加在试样上的力(拉力或压力)。其输出的电信号与所受力成正比。
特点:
量程多样(如10N,50N,100N,500N等),需根据薄膜的强度选择合适的传感器。
精度高(通常优于0.5%FS),确保力值测量的准确性。
安装在移动横梁或固定横梁上。
4、位移测量系统(Displacement Measurement System)
功能:测量试样在拉伸过程中的变形量(伸长量)。
类型:
编码器(Encoder):最常见的方式。通过测量驱动丝杠的旋转圈数,结合丝杠螺距,计算出横梁的位移。这种方法测量的是夹头位移。
引伸计(Extensometer):更精确的测量方式,直接夹持在试样标距段上,测量试样本身的变形,排除了夹具滑移和系统弹性变形的影响,尤其适用于测量断裂伸长率等精确数据。分为接触式和非接触式(视频引伸计)。
5、夹具(Grips/Fixtures)
功能:可靠地夹持试样两端,确保在拉伸过程中试样不打滑、不被夹伤,并使拉力均匀作用于试样。
类型(针对塑料薄膜):
气动夹具:利用压缩空气自动夹紧,夹持力均匀,操作简便,适合快速测试和防止试样滑移。
手动夹具:通过手柄或旋钮手动拧紧,成本低,适用于小批量测试。
楔形夹具:试样越拉越紧,自锁性好。
表面处理:夹具钳口通常有锯齿形、波浪形或包覆橡胶/聚氨酯,以增加摩擦力,防止薄膜打滑。
特殊夹具:用于撕裂、剥离、穿刺等特定测试。
6、移动横梁(Moving Crosshead)
功能:连接驱动系统和上夹具。在电机驱动下沿立柱上下移动,对夹持在上下夹具间的试样施加拉伸力。
7、控制系统与软件(Control System&Software)
功能:试验机的“大脑”,负责控制整个试验过程、采集数据、分析结果并生成报告。
组成:
控制器:接收来自负荷传感器和编码器的信号,控制电机运行。
操作界面:可以是仪器面板上的显示屏和按键,或连接的计算机。
专业软件:安装在计算机上,用于:
设置试验参数(拉伸速度、停机条件等)。
实时显示力-位移(或力-时间)曲线。
自动计算并显示拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、屈服点等关键指标。
存储试验数据,生成标准化的测试报告。
支持多种测试标准(如ASTM D882,ISO 527-3,GB/T 1040.3等)。
8、安全防护装置
功能:保护操作人员安全。
常见形式:
透明防护罩(如有机玻璃罩):在试验过程中防止断裂的试样飞溅。
急停按钮:在紧急情况下可立即切断电源,停止机器运行。
9、辅助部件
立柱(Columns):支撑移动横梁,确保其垂直平稳移动。
底座(Base):固定下夹具,提供稳定的基础。
限位装置:防止移动横梁过度上升或下降,保护设备。