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| 電子萬能試驗機的探索之路 |
現今世界經濟潮流，已從過去地域性的經濟模式而走向全球性的經濟貿易。無論是地域性市場或進軍全球市場，高質量的表現是不容諱言的。而振動測試更協助您產品躍入高質量行列中不可缺乏的利器。產品達到用戶手中，在此過程中將有不同狀態之振動產生，造成產品不同程度的損壞。而對于產品有任何損壞都不是廠商及客戶所愿意見到的，然而運送過程所發生的振動卻是難以避免，若一味的提高包裝成本，必將帶來嚴重而不必要的浪費，反之脆弱的包裝卻造成產品的高成本，并喪失了產品形象及市場，這些都不是我們所愿見到的。
振動測試約在四、五十年前開始萌芽，理論建立時，并無助于人們想念它的重要性，直到二次大戰時，許多的飛行器、艦艇、車輛及器材在使用后，意外的發現機件失靈的比例相當高，經研究的結果發現，大都由于其結構無法隨其本身所產生的長時間共振，或搭載物品承受運送共振所引用起之，組件松脫、崩裂、而致機件失靈其甚而造成巨大損失。當這項結果公布后，振動測試才受到各界重視，紛紛投入大筆經費、人力去研究。爾后，振動量測分析以及模擬分析的近代理論建立后，對振動測試的方法及邏輯進行不斷改進。尤其現今貨物的流通頻繁，使振動的測試更顯為重要。 然后振動測試的目的，是在于實驗中作一連串可控制的振動模擬，測試產品在壽命周期中，是否能承受運送或振動環境因素的考驗，也能確定產品設計及功能的要求標準。據統計的數據顯示提升3%的設計水平，將增加20%的回收及減少18%的各項不必要支出。振動模擬依據不同的目的也有不同的方法如共振搜錄、共振駐留、循環掃描、隨機振動及應力篩檢等，而振動的效應計有：一、結構的強度二、結合物的松脫三 保護材料的磨損。四、零組件的破損。五、電子組件之接觸不良。六、電路短路及斷續不穩。七、各件之標準值偏移。八、提早將不良件篩檢出。九、找尋零件、結構、包裝與運送過程間之共振關系，改良其共振因素。而振動測試的程序，須評估訂定試驗規格，夾具設計之真實性，測試過程中之功能檢查及最后試件之評估、檢討和建議。
振動測試的要求在于確認產品的可靠度以及提前將不良品在出廠前篩檢出，并評估其不良品的失效分析以期成為一個高水平、高信賴度的產品。
如今越來越多的塑料加工企業都在購買所謂的萬能試驗機“萬能”試驗機，利用它來進行拉伸、彎曲、壓縮和剪切試驗，以對材料進行性能評價、應用開發研究以及質量控制。發達的電子學改進了這些設備的性能，使之更加易于操作，價格也越來越低。
萬能試驗機通過不同速度級別的調節，對塑料材料樣條進行拉伸、彎曲、壓縮或牽引，這是塑料混配實驗室中最普通的設備。在混配料的制備過程中，利用測試材料能夠判斷材料是否適用于某些特定的加工應用或終端應用。還可以用于產品的質量控制，以確保產品質量各個批次之間的一致性。
試驗機包括一個或多個垂直承載的立柱，立柱上安裝一個固定的水平基座，頂部還有一個可移動的水平十字頭（十字橫梁）。萬能試驗機，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭。萬能試驗機的大小用框架的最大承載水平和測量載荷/拉力的測力計來共同表征。測力計附在依靠電動馬達或液壓裝置驅動的可移動的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小，可以通過數字顯示器或PC機顯示結果。很多萬能試驗機具有可互換的測力計，因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態試驗利用標準的電子萬能試驗機來進行，通常加載速度范圍為0.001~20 in./min（1in.=2.54cm）。動態試驗或循環試驗如裂紋增長和疲勞試驗通常利用液壓伺服系統萬能試驗機來進行，時間較長，載荷較低。
利用萬能試驗機所測試的最常見的項目是拉伸強度和拉伸模量、彎曲強度和模量。按照ASTM D 638和ISO 527進行拉伸試驗時，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個夾具是靜止的，另一個固定在十字頭上，背離固定夾具移動，牽引樣條直至樣條出現斷裂，斷裂時十字頭會自動停止。彎曲試驗時（ASTM D790 、D6272以及ISO178），樣條被放在試驗機固定機床的兩個支座上。這個試驗中，十字頭移動的方向與拉伸試驗中移動方向相反，向一個沒有支撐的中心推動而不是牽引樣條，直至樣條彎曲甚至斷裂。因為多數熱塑性塑料材料不會在這個試驗中斷裂，所以不可能計算斷裂彎曲強度。因而，標準的試驗方法要求計算應變為5%時的彎曲應力。 常用的電子萬能試驗機的容量為100～135000 lb。尺寸越大，成本越高。一般來說，立式設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。單立柱萬能試驗機的力程較低，價格也較低，結構容量一般為1000 lb。門式的萬能試驗機的結構容量可達1000~135000 lb。測力計也以某一最大的適用于萬能試驗機結構和樣品的力值為分類依據。例如，一個100 lb的測力計安裝在1000 lb的模框里，可以提供100 lb的試驗載荷。測力計的容量不應超過樣品預測斷裂載荷太多，否則會影響試驗結果的精確性。
與靜態測試所用的電子萬能試驗機不同，液壓伺服萬能試驗機可以進動態測試以及疲勞試驗。這樣必須反復施加應力，進行加載-釋放的循環。例如，疲勞裂紋增長試驗，用戶期望了解待測材料經過多少次循環會斷裂。動態測試萬能試驗機所需的應力比電子萬能試驗機靜態試驗中所需的應力要小。液壓伺服系統試驗機的框架容量從100 lb到數噸不等，價格通常為電子力學試驗機的2~3倍。基本用于金屬材料的疲勞試驗，但是在汽車塑料、航天塑料、生物醫藥塑料以及電子元件用塑料等方面的應用也越來越廣泛，因為這些領域里需要耐疲勞性好的結構部件。 |
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