Em várias áreas, como aeroespacial, automóvel, transporte orbital, engenharia de construção, materiais e equipamentos biomédicos, as propriedades mecânicas dos materiais – como resistência à tensão, resistência à flexão, módulo elástico, taxa de extensão, propriedades de compressão, propriedades de flexão – são fundamentais para o design de produtos, otimização de processos e controle de qualidade. Para obter esses parâmetros-chave com precisão, a máquina de teste universal eletrônica controlada por microcomputador tornou-se uma configuração padrão em laboratórios de materiais modernos e departamentos de inspeção de qualidade industrial. Ele combina máquinas de precisão, servocontrole, tecnologia de sensores e software de computador para fazer o passo da "carga manual" para o "teste inteligente", conhecido como o "núcleo inteligente" para testes de propriedades mecânicas de materiais.

I. Estrutura básica e princípios de funcionamento

A máquina de teste universal eletrônica de controle de microcomputador é composta principalmente pelos seguintes cinco sistemas:

Quadro de carga: estrutura de coluna dupla ou de quatro colunas de alta rigidez, para garantir que a deformação seja mínima durante o processo de teste e garantir a precisão dos dados;

2. sistema de accionamento de servo: uso de motor de servo de corrente alterna com parafuso de bola de precisão, para alcançar o controle de carga sem escalões, alta resposta e baixo ruído;

Sistema de detecção de força e deformação: sensor de carga de alta precisão (precisão de até ± 0,5% ou superior) captura de carga em tempo real; um extensômetro (extensômetro de vídeo de contato ou sem contato) para medir com precisão a deformação do segmento da amostra;

Sistema de controle: com computador industrial ou controlador incorporado como núcleo, executar software de teste específico;

Dispositivo de proteção de segurança: incluindo proteção contra sobrecarga, limite de deslocamento, interruptor de parada de emergência, etc., para garantir a segurança do equipamento e do pessoal.

Seu princípio de trabalho é: o usuário define padrões de teste (como GB / T 228.1, ASTM E8, ISO 6892, etc.) ou procedimentos personalizados no software, o sistema controla automaticamente a carga do servomotor a uma taxa predefinida, sincroniza a força de captação, o deslocamento, a deformação e outros sinais, desenha a curva de tensão-tensão em tempo real e calcula automaticamente vários indicadores de desempenho mecânico.

Vantagens tecnológicas principais

Alta precisão e repetibilidade

Usando a tecnologia de controle de circuito fechado, a taxa de carga é estável para evitar as flutuações causadas pelas mudanças de temperatura do óleo na máquina hidráulica tradicional. Precisão de força típica de ± 0,5% e resolução de deslocamento de até 0,001 mm para atender às necessidades de pesquisa científica e fabricação.

2. Integração multifuncional

Um dispositivo pode completar vários testes de alongamento, compressão, dobra, corte, descarte, rasgamento e outros, adaptando-se a diferentes amostras de metais, plásticos, borracha, compostos, têxteis, tecidos biológicos e outros através da substituição de fixações.

Plataforma de software inteligente

Software de teste moderno (como Instron Bluehill, MTS TestSuite, Yuhong doméstico, Shenzhen Xinsansi, etc.) com: chamada de um clique da biblioteca de métodos padrão; Sincronização de curvas em tempo real com dados multicanal; Determinação automática de pontos de quebra e redução; Geração automática de relatórios de teste em conformidade com os requisitos do CNAS/CMA; Suporta a exportação de dados para sistemas Excel, PDF ou LIMS.

Suporte ao modo de teste avançado

Controle de carga/deslocamento/tensão a taxa constante; Carga cíclica (pré-teste de fadiga); Manter - relaxamento - ensaio de deslizamento; Usado em conjunto com caixas ambientais para testes de desempenho mecânico em altas e baixas temperaturas (-70 ° C a + 350 ° C).

3 – Aplicações típicas

1. Desenvolvimento e inspeção de qualidade de materiais metálicos

Determine a resistência e a plástica de aço, alumínio e titânio e verifique o efeito do tratamento térmico ou do processo de soldagem.

Caracterização de polímeros e materiais compostos

Teste de módulo de alongamento de plástico de engenharia, alongamento de ruptura; Avaliar a resistência ao corte entre camadas de compostos de fibra de carbono.

Verificação de dispositivos médicos

As propriedades mecânicas de catutures médicos, linhas de costura e articulações artificiais devem estar em conformidade com as normas ISO 5834, ASTM F2150 e outros, e os universais eletrônicos são equipamentos críticos para a inspeção registrada.

4. Área das novas energias

A resistência à perfuração da membrana da bateria de lítio, a força de descarte da placa fotovoltaica traseira e o desempenho de rebote de compressão da placa bipolar da célula de combustível de hidrogênio dependem de tais equipamentos para a avaliação.

Universidades e instituições científicas

Como uma plataforma experimental para cursos como "Mecânica de materiais" e "Física de polímeros", apoia a pesquisa inovadora de estudantes de graduação e pós-graduação.

Pontos de Seleção e Utilização

A força máxima de teste deve cobrir 20% -80% da carga de dano esperada da amostra, evitando que a carga pequena seja testada fortemente ou vice-versa;

Escolha de fixação: fixação em cunha para barras metálicas, fixação pneumática para filmes finos, fixação de curvatura de três pontos para materiais frágeis;

Configuração do extensômetro: o módulo elástico, a força de extensão plástica prescrita (Rp0.2), etc., requer dados de deformação de alta precisão, o extensômetro deve ser usado;

Calibração e manutenção: todos os anos, o mecanismo de medição deve verificar o valor da força, o deslocamento da viga transversal, lubrificar os parafusos regularmente e limpar os sensores.

A máquina de teste universal eletrônica de controle de microcomputador ultrapassou há muito a categoria de "relógio" tradicional para se tornar um terminal de teste inteligente que combina medição, análise, armazenamento e comunicação. Não é apenas o equipamento convencional do laboratório, mas também a pedra angular para o desenvolvimento de novos materiais, a garantia de qualidade dos produtos e a construção de sistemas padronizados. Com a estratégia “Made in China 2025” e “New Material Power”, quanto mais profundo for o conhecimento das propriedades dos materiais, mais exigentes serão os requisitos para a precisão dos testes. A máquina de teste universal eletrônica controlada por microcomputador é a chave de ouro que abre as portas para o mundo da mecânica dos materiais, porque sabe que cada alongamento preciso é um compromisso solene com a segurança e a inovação.