萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)通過(guò)不同速度級(jí)別的調(diào)節(jié),對(duì)塑料材料樣條進(jìn)行拉伸、彎曲、壓縮或牽引,這是塑料混配實(shí)驗(yàn)室中最普通的設(shè)備。在混配料的制備過(guò)程中,利用測(cè)試材料能夠判斷材料是否適用于某些特定的加工應(yīng)用或終端應(yīng)用。還可以用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制,以確保產(chǎn)品質(zhì)量各個(gè)批次之間的一致性。
帶夾具的系列測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小,可以通過(guò)數(shù)字顯示器或PC 機(jī)顯示結(jié)果。很多萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)
具有可互換的測(cè)力計(jì),因此可以與所測(cè)試的不同材料匹配。靜態(tài)試驗(yàn)利用標(biāo)準(zhǔn)的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)來(lái)進(jìn)行,通常加載速度范圍為0.001~20 in./min(1in.=2.54cm)。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)或循環(huán)試驗(yàn)如裂紋增長(zhǎng)和疲勞試驗(yàn)通常利用液壓伺服系統(tǒng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)來(lái)進(jìn)行,時(shí)間較長(zhǎng),載荷較低。 目前,利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)所測(cè)試的常見(jiàn)的項(xiàng)目是拉伸強(qiáng)度和拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和模量。按照ASTM D 638 和ISO 527 進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí),樣條的兩端都有夾具夾緊,一個(gè)夾具是靜止的,另一個(gè)固定在十字頭上,背離固定夾具移動(dòng),牽引樣條直至樣條出現(xiàn)斷裂,斷裂時(shí)十字頭會(huì)自動(dòng)停止。彎曲試驗(yàn)時(shí)(ASTM D790 、D6272 以及ISO178),樣條被放在試驗(yàn)機(jī)固定機(jī)床的兩個(gè)支座上。這個(gè)試驗(yàn)中,十字頭移動(dòng)的方向與拉伸試驗(yàn)中移動(dòng)方向相反,向一個(gè)沒(méi)有支撐的中心推動(dòng)而不是牽引樣條,直至樣條彎曲甚至斷裂。因?yàn)槎鄶?shù)熱塑性塑料材料不會(huì)在這個(gè)試驗(yàn)中斷裂,所以不可能計(jì)算斷裂彎曲強(qiáng)度。因而,標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法要求計(jì)算應(yīng)變?yōu)?%時(shí)的彎曲應(yīng)力。 常用的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的容量為100~135000lb。尺寸越大,成本越高。一般來(lái)說(shuō),立式設(shè)備的體積更小也更易于操作,并且還能借助于樣品自身的重力,使棘手的樣品如薄膜也能同較重的注塑部件一樣易于操控。單立柱萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的力程較低,價(jià)格也較低,結(jié)構(gòu)容量一般為1000 lb。門(mén)式的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)容量可達(dá)1000~135000 lb。測(cè)力計(jì)也以某一大的適用于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)和樣品的力值為分類(lèi)依據(jù)。例如,一個(gè)100 lb 的測(cè)力計(jì)安裝在1000 lb的模框里,可以提供100 lb 的試驗(yàn)載荷。測(cè)力計(jì)的容量不應(yīng)超過(guò)樣品預(yù)測(cè)斷裂載荷太多,否則會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的精確性。
與靜態(tài)測(cè)試所用的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)不同,液壓伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)可以進(jìn)動(dòng)態(tài)測(cè)試以及疲勞試驗(yàn)。這樣必須反復(fù)施加應(yīng)力,進(jìn)行加載-釋放的循環(huán)。