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對位測量– 驗證試驗軸對中性

日益嚴格的品質要求導致了材料試驗機的幾何對中性的可溯源性變得越來越重要。精確的對中性降低了錯誤測量的風險。

ZwickRoell提供對中及對位測量服務,並記錄下您的材料試驗機的對中性。

對中是為了什麼呢?

如果試片在拉伸測試中發生彎曲,那麼將產生應變力峰值,該峰值是在試片固定點附近負載增加的情況下產生。這結果顯然為過早失效,斷裂點在試片夾具附近類似夾面斷裂意味著試驗機的測試軸對中存在問題。

由於試驗機無法測量試片上應力和應變的集中現象,測試軟體和測試人員仍然會假設試片上的應變是均勻分布的;這會導致對於測得的應力和應變作出錯誤分析,進而得出錯誤的拉伸模量和拉伸強度等特徵值。

如何避免對中錯誤?

首先,試驗機必須配備合適的試片夾具。每次進行測試時,治具必須在軸向固定試片,並具有可再現性;同時也必須確保在負載作用下不會出現任何明顯的扭轉或傾斜現象。

試片夾具的固定裝置不能採用萬向接頭或可移動支撑裝置,因為這不能讓治具保持在預定的初始位置,並且會在測試過程中由於對中不准讓試片產生不應發生的運動。

平行夾持試片非常適用。它們應安裝在一個固定但可調整(在所有方向)的拉伸軸上,這能夠確保在拉伸測試中整個測試軸都有良好的對中性,並且對試片施加穩定的負載。

根據Nadcap驗證測試軸的對中性

Nadcap代表“國家航空航天和國防承包商認證計劃”,原先是一項針對航空和國防工業供應商的全球認證計劃。Nadcap的目標是為特殊工藝和產品創造經濟的方法,並鼓勵那些獲得認證的公司持續改進。

與ISO 9001和EN 9100的品質管理系統認證不同的是,Nadcap認證既包含對特殊技術過程的詳細檢測,也包含對特定規範和指導方法的符合程度進行審核。航空產業的生產商和供應商對實驗室的技術和人員資歷證明有很高的要求。這些要求在規範、指令和審核標準中都有規定,並由Nadcap審核檢查,以實現最大的過程穩定性並保證品質的標準化。

對位測量的一般選項在ASTM E1012中有描述,包含對測試軸對中的檢查記錄。

對位測量是Nadcap認證的一部分,它是基於ASTM E1012標準,並規定了符合標準的公差。這反映在Nadcap定義的審核標準AC 7101和AC 7122中,它們定義了測量程序的條件,即測試軸對中的驗證。除了航空製造商和服務供應商外,越來越多在其他領域的公司也受到了Nadcap認證要求的影響,如機械和設備工業及金屬產業。

對位測量的一般選項在ASTM E1012中有描述,包含對測試軸對中的檢查記錄。需要對由於測試軸微小角度誤差或偏移帶來的彎曲影響進行電子化測量。

測試軸的錯誤對中導致樣本上的受力不均勻

這些所謂的對位誤差導致試樣夾持位置附近斷裂的風險變大。對位誤差在脆性材料中尤為常見。剛性和脆性材料在最大彎曲角度斷裂時擁有看起來較低的拉伸壓力和張力。此時ZwickRoell對中服務將會發揮作用:高度開發的程式可以在應變計的幫助下以視覺化方式呈現特定的彎曲張力並進行報告,以啟動對位操作所需的測量。

角度對位誤差

透過角度偏移表示試樣上的受力不均勻。

同心對位誤差

透過角度偏移表示試樣上的受力不均勻。

我們標準的應變片式對位傳感器可與大多數的材料試驗機配合使用。

  • 根據ASTM E1012標準,需要應變測量校正傳感器,該傳感器最好與稍後要測試的樣品幾何外型相符。一位經驗豐富的ZwickRoell維修技術員將應變片式對位傳感器固定在您的試驗系統的測試軸方向上,並在彈性範圍內進行負載。
  • 在試樣在受力不均勻的負載情況下,各個應變計記錄不同的張力。透過連結的電子測量擴增器將實驗結果參數化,並傳輸至特殊的testXpert II軟體測試程式。根據標準規格和試樣的幾何形狀,在testXpert II中測定和記錄材料的性能。testXpert II上簡單、結構化的評估功能使ZwickRoell維修技術員能在測量特徵值的基礎上識別測試軸的誤差。若有需要,可以使用專門為對位測量研發的組件進行測定以解決對位誤差。此外,testXpert II還為元件對位提供調整指示,可以方便簡單地修正檢測到的對位錯誤情況。
  • 我們標準的應變片式對位傳感器可與大多數的材料試驗機配合使用。此外,依照您的特殊要求,定義好的幾何數據與應變片式對位傳感器可以一起使用。

選擇ZwickRoell的優勢

  • 透過使用標準的應變片式的對位傳感器,ZwickRoell保障與客戶的特定試樣尺寸(適應)擁有高度可比性
  • 單個幾何數據可以與應變測量對準傳感器一起使用
  • 對位測量可以作為檢查和校正的一部分,不需要額外支付工程師的車馬費
  • 因為ZwickRoell符合標準的應變片式的對位傳感器,對位測量可以被快速執行
  • 便捷的testXpert軟體以圖表直接顯示單個元件的對位誤差並提供調整建議給操作員
  • 由連續圖表和數據展示彎曲和彎曲百分比的測試結果
  • 預設置的測試順序包含零點測量、無軸向應變的夾持式測量、受載荷時的測量、重複零點測量、傳感器安裝位置在0°/90°/180°/270°時的測量,以及由上而下的測量
  • 透過反向定位測量得到精準的測量結果
  • 完整、詳細地按照規範及其他規定記錄測量結果(可合併測試圖)
  • 出廠測試報告顯示ZwickRoell對位傳感器的機械特性和電氣特性
  • 將HBM擴增器完整地匯入結合至testXpert II測試軟體
  • 一站式服務 - 從諮詢到完成您的需求
  • 選擇不同的對位治具進行調整來修正對位誤差
  • 可對其他生產廠商的試驗機進行對位測量
  • 合格的ZwickRoell專家保障您的問題和特定要求擁有專業且個人化的協助。
名稱 類型 尺寸 下載
  • 產品資訊:對位測量– 驗證試驗軸對位性 PDF 638 KB

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