Un tester di trazione e una macchina di prova universale (UTM) sono spesso costruiti su piattaforme di prova simili .La differenza non è sempre la macchina in sé, ma come è configurata e quali test può eseguire.
Per i laboratori che acquistano nuove attrezzature, le domande più utili riguardano metodi di prova, misurazione delle forze, impianti e requisiti per il campione. Comprendere questi fattori aiuta a determinare se una configurazione dedicata al test di trazione sia sufficiente o se un UTM multiuso sarebbe un investimento migliore.
UTM vs Tensile Tester: qual è la reale differenza?
Una macchina universale per il test è un sistema configurabile utilizzato per misurare le proprietà meccaniche di materiali e componenti sotto carico controllato. A seconda della sua struttura e degli accessori, può supportare test di trazione, compressione, flessione, pelaggio e altri test meccanici.
Un tester di trazione è generalmente configurato o commercializzato principalmente per il test di trazione, incluse misurazioni come resistenza alla trazione, forza di rottura ed allungamento.
In pratica, tuttavia, questi nomi si sovrappongono frequentemente. Una macchina venduta come tester di trazione può utilizzare lo stesso telaio, cella di carico e sistema di controllo di un UTM. Con apparecchi e software compatibili, potrebbe anche supportare metodi di test aggiuntivi .
La distinzione riguarda quindi più la configurazione di test disponibile che una divisione fissa tra due categorie di macchine.
Differenze chiave a colpo
d'occhio|
Confronto |
Macchina di Test Universale (UTM) |
Tester di trazione |
|---|---|---|
|
Scopo principale |
Test meccanici configurabili |
Principalmente prova di trazione |
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Applicazioni tipiche |
Metodi di trazione, compressione, flessione e altri metodi supportati |
Resistenza alla trazione, allungamento e forza di rottura |
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Calendario |
Intercambiabili, specifici per applicazione |
Solitamente configurati con impugnature a trazione |
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Capacità di carico |
Dipende dal modello selezionato |
Dipende dal modello selezionato |
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Accuratezza delle misurazioni |
Dipende dal sistema di misurazione |
Dipende dal sistema di misurazione |
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Utenti tipici |
Laboratori polifunzionali di QC e R&S |
Laboratori che esegueno procedure di trazione definite |
Nessuno dei due nomi garantisce una particolare capacità, una classe di precisione o una gamma di funzioni di test. Questi dettagli devono essere confermati dalla configurazione effettiva dell'attrezzatura.
Una macchina, diverse configurazioni di test
La flessibilità di un UTM deriva dalla sua capacità di accogliere diverse disposizioni di carico, a condizione che la macchina abbia la capacità e le capacità di controllo necessariee accessori.
Considera tre test di laboratorio comuni .
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Metodo di prova |
Configurazione tipica |
Misurazione principale |
|---|---|---|
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Test di trazione |
Impugnature a trazione superiore e inferiore |
Forza di trazione e deformazione |
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Test di compressione |
Placche di compressione |
Forza di compressione e spostamento |
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Flessione a tre punti |
Due supporti inferiori e un muso di carico superiore |
Forza flessione e deflessione |
Nei test di trazione, il campione viene fissato tra le impugnature e tirato lungo l'asse di carico. Il test a compressione utilizza le piastre per applicare un carico compressivo, mentre la flessione a tre punti richiede un apparecchio con spaziatura di supporto definita e un muso di carico.
Queste procedure possono condividere un frame macchina compatibile, ma non condividono requisiti di test identici .
Ad esempio, ASTM D638 e ISO 527 trattano il test di trazione delle plastiche, mentre ASTM D695 e ASTM D790 trattano rispettivamente il test di compressione e di flessione. Ogni metodo ha i propri requisiti per la preparazione del campione, le condizioni di carico e il calcolo dei risultati.
Anche gli accessori di misurazione sono importanti. Quando una procedura richiede deformazione su una lunghezza di gauge definita, lo spostamento trasversale da solo potrebbe non essere un sostituto accettabile della misura specificata della deformazione Metodo.
Cambiare il dispositivo può espandere le applicazioni di una macchina, ma non stabilisce automaticamente l'idoneità per ogni standard di test.
Quando è sufficiente una configurazione di prova di trazione?
Una configurazione dedicata al test di trazione può essere una scelta pratica quando un laboratorio esegue ripetutamente una procedura definita senza necessità immediata di altre modalità di caricamento.
In questa situazione, le prestazioni di misurazione, l'aderenza e la ripetibilità meritano più attenzione del numero di funzioni elencate in una brochure di prodotto.
Controllo della qualità della pellicola plastica
Un produttore di imballaggi che esegue test di trazione di routine su film polimerici sottili necessita di un sistema adatto all'intervallo di forze atteso , alle dimensioni del campione e al test Procedura.
Le impugnature in pellicola devono tenere il campione in modo sicuro senza causare danni prematuri. La velocità del test, le funzioni di viaggio disponibili e di reportistica devono anch'esse corrispondere ai requisiti del laboratorio.
Un sistema di prova di trazione configurato correttamente può fornire tutto il necessario per questa applicazione.
Test di trazione in gomma
I campioni di gomma possono subire un notevole allungamento prima di rompersi.
Una corsa adeguata, impugnature adatte e il metodo di misurazione della deformazione richiesto possono essere più importanti che scegliere una macchina con la massima capacità disponibile.
Una macchina di prova può avere una capacità di forza sufficiente e comunque essere inadatta se non può ospitare l'estensione del campione durante il test.
Test di Pull Routine dei Componenti
Alcuni laboratori di produzione testano ripetutamente un componente specifico rispetto a un requisito definito di forza di trazione.
Quando la geometria e la procedura del campione rimangono coerenti, una configurazione adeguata per il test di trazione può essere sufficiente senza investire in funzioni aggiuntive rispetto al il laboratorio non prevede di utilizzare.
Questo non significa che un tester di trazione dedicato sia intrinsecamente più preciso o meno costoso di un UTM. Queste caratteristiche dipendono dall'attrezzatura da confrontare.
La decisione di acquisto dovrebbe riflettere i reali requisiti di test e il carico di lavoro previsto in laboratorio.
Quando dovresti scegliere una macchina universale per il test?
Un UTM configurabile diventa più utile quando un laboratorio deve eseguire diversi metodi meccanici di prova o si aspetta che i requisiti di test cambino.
Considera un laboratorio di componenti automobilistici che valuta materiali polimerici, parti stampate e componenti assemblati. Il suo lavoro può includere test a trazione di campioni plastici, test a compressione di parti selezionate e flessione a tre punti di campioni di materiale.
Se le forze, le dimensioni e le procedure richieste rientrano nelle capacità di una piattaforma meccanica compatibile , queste applicazioni possono essere accolte tramite Diverse attrezzature e configurazioni di misurazione.
Questa flessibilità è preziosa nei laboratori di QC condivisi e nelle strutture di R&S, dove le esigenze di test variano tra i progetti.
Può anche ridurre la necessità di acquistare telai separati per ogni test meccanico statico compatibile.
Tuttavia, il termine universale non dovrebbe essere interpretato come capacità di test illimitata.
Un UTM statico convenzionale non sostituisce automaticamente apparecchiature specializzate per test ad alta frequenza di fatica, impatto, coppia o ambientali. Tali applicazioni possono richiedere sistemi dedicati o soluzioni ingegneristiche aggiuntive .
Quale configurazione si adatta al tuo laboratorio?
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Requisiti di laboratorio |
Direzione di selezione |
|---|---|
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Una procedura di trazione fissa |
Dare priorità a una configurazione adatta per il test di trazione |
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Test di trazione e compressione |
Consideriamo un UTM configurabile |
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Flessione a trazione e a tre punti |
Verifica la compatibilità di apparecchi e macchine |
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Diverse categorie di materiali |
Valuta la flessibilità delle celle di carico e dei dispositivi |
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Cambiamenti nei requisiti di ricerca e sviluppo |
Considera le future esigenze di configurazione |
L'obiettivo non è acquistare la macchina con la lista più lunga di funzioni disponibili. Si tratta di selezionare un sistema che possa eseguire le procedure richieste dal laboratorio entro le sue capacità operative verificate .
Perché la portata di forza conta più della capacità massima
Una delle considerazioni più importanti nella scelta di una delle due macchine è la relazione tra la capacità massima e le forze effettive misurate.
Una macchina da 50 kN non è automaticamente una scelta migliore di una da 5 kN per ogni applicazione di trazione.
La forza lavoro attesa , la capacità della cella di carico e l'intervallo di misura verificato devono essere considerati separatamente.
Esempio ingegneristico: testare un campione con una forza di rottura attesa di 2 kN
Considera un laboratorio che testa campioni di plastica con una forza di rottura prevista di circa 2 kN.
Sia una cella di carico da 5 kN che una da 50 kN hanno capacità nominale sufficiente . Tuttavia, la forza di prova rappresenta il 40% della capacità del sensore più piccolo e solo il 4% di quella di quello più grande.
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Parametro |
Cella di carico da 5 kN |
Cella di carico da 50 kN |
|---|---|---|
|
Capacità nominale |
5 kN |
50 kN |
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Forza di rottura prevista |
2 kN |
2 kN |
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Percentuale della capacità nominale |
40% |
4% |
|
Capacità nominale sufficiente |
Sì |
Sì |
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Prestazioni di misurazione a 2 kN |
Deve essere verificato |
Deve essere verificato |
Questa differenza vale la pena di essere esaminata, anche se non determina quale sensore sia più preciso.
La domanda rilevante è se il sistema di misurazione selezionato fornisca prestazioni verificate sull'intervallo effettivo della forza lavoro .
Gli ingegneri dovrebbero anche distinguere tra tre specifiche che a volte vengono trattate come intercambiabili.
Capacità del telaio vs capacità della cella di carico
La capacità strutturale massima di un telaio di macchina non rappresenta necessariamente la capacità di ogni cella di carico installata su di esso.
Capacità della cella di carico vs intervallo di misura verificato
La capacità nominale di un sensore non stabilisce, da sola, la forza minima alla quale viene verificata la sua prestazione di misura specificata.
Spostamento della testa trasversale vs Ceppo del campione
Il movimento della macchina può includere deformazione e aderenza da parte del telaio, dei supporti e dei sedili del campione. Quando uno standard richiede una misurazione della deformazione su una lunghezza di gauge definita, può essere necessario un estensometro adatto o un altro metodo di misura specificato.
Queste considerazioni si applicano allo stesso modo alle apparecchiature commercializzate come macchine di prova universali o come tester di trazione.
Un sistema adeguato combina capacità sufficiente con prestazioni di misura, presa, corsa e controllo di prova appropriati.
Quale macchina di test ITM-LAB dovresti scegliere?
ITM-LAB fornisce configurazioni universali di macchine da prova che coprono diversi requisiti di forza per i test di materiali e componenti.
La forza di prova attesa offre un utile punto di partenza per identificare una serie di macchine adatta.
Opzioni per la macchina di prova universale ITM-LAB
|
Modello |
Capacità di Forza Disponibile |
Direzione di selezione iniziale |
|---|---|---|
|
RS-8010A |
50 N–5 kN |
Test di materiali e componenti a bassa forza |
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RS-8000 |
10–50 kN |
Test meccanico a media forza |
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RS-8000A |
100–300 kN |
Test di materiali ad alta forza |
Questi intervalli di capacità forniscono un riferimento iniziale piuttosto che una regola di selezione completa .
La configurazione finale dovrebbe essere verificata rispetto alla forza prevista, alle dimensioni del campione, al metodo di prova, alla corsa disponibile, ai requisiti di presa e al raggio di misura verificato.
Per i laboratori che confrontano diverse macchine, è utile stabilire le seguenti informazioni prima di effettuare un acquisto:
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Metodi di prova richiesti e standard applicabili.
-
Forze di test normali e massime previste.
-
Dimensioni del campione e requisiti di presa.
-
Misurazione richiesta di corsa, velocità e deformazione.
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Ha verificato l'intervallo di misurazione della forza della configurazione selezionata.
Una chiara comprensione di questi requisiti rende più facile determinare quali serie di macchine e accessori siano appropriati.
Conclusione
Per un laboratorio che esegue una procedura a trazione fissa , può essere sufficiente una configurazione adatta per il test di trazione. Un UTM configurabile diventa più utile quando diversi test meccanici devono condividere la stessa piattaforma macchina.
Nessuna delle due scelte dovrebbe essere fatta solo sulla capacità della macchina o sulla terminologia del prodotto. Il metodo di prova, l'intervallo della forza operativa, i dispositivi e i requisiti di misurazione determinano se un sistema è adatto.
Definisci prima il test. Seleziona la macchina in secondo luogo.
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