金屬材料萬能試驗機發(fā)展史
2022-11-14
本文主要講解一下金屬材料萬能試驗機發(fā)展史。
材料科學(xué)的進步與發(fā)展使各類新材料層出不窮,但傳統(tǒng)的金屬材料憑借優(yōu)良的加工性能和使用性能,在實際應(yīng)用中仍然占據(jù)優(yōu)勢。材料試驗然是獲得金屬材料性能可靠的途徑。
材料試驗機從最早應(yīng)用于金屬領(lǐng)域開始,經(jīng)歷了從小負荷到大量程,從手動到自動,從單一功能到多種控制模式的跨越。
1、金屬材料萬能試驗機的發(fā)展為了對材料的靜強度進行正確評價,需要設(shè)計并制造出其相應(yīng)的材料試驗裝置。荷蘭物理學(xué)家Petrus V aD Musschenbroek 發(fā)明了世界上最早的拉伸試驗機,其結(jié)構(gòu)類似一桿大秤,雖然其測試精度無法保證,但在當時是一項偉大的發(fā)明。它的出現(xiàn)標志著材料評價體系的誕生,為現(xiàn)代材料力學(xué)性能測試與評價技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。19世紀中葉,意大利科學(xué)家Galileo為驗證解析法求解構(gòu)件的安全尺寸而提出了拉伸、彎曲試驗,并設(shè)計出最早用砝碼加載的靜力材料試驗機。上述2種試驗裝置通過對試樣施加簡單的拉力,得到1個試驗結(jié)果,即材料的抗拉強度,而無法記錄和觀察材料的形變與施加載荷的關(guān)系,遠遠不能滿足對材料力學(xué)性能的評價以及新材料研究與開發(fā)的要求,也不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。
2、19世紀末以來,隨著材料科學(xué)的發(fā)展和試驗技術(shù)不斷革新,靜態(tài)力學(xué)性能測試設(shè)備越來越多。靜態(tài)液壓試驗機在20世紀50年代首先普及,該類型試驗機能實現(xiàn)連續(xù)加載,并可記錄載荷-位移曲線。在配置應(yīng)變引伸儀的試驗機上,還可以測得材料的彈性模量和屈服極限,為研究材料的形變及破壞機理提供了條件。不足之處是既不能控制加載速率,也不能控制形變速率,因此試驗結(jié)果的重復(fù)性不能保證。由于大多數(shù)金屬材料, 其靜態(tài)力學(xué)性能隨著加載速率的變化而變化,研究人員在進行材料的研究和設(shè)計時需要獲得材料在不同加載速率下的靜態(tài)力學(xué)性能,同時在工業(yè)生產(chǎn)中,工程技術(shù)人員需要及時獲得準確的材料參數(shù),來判斷材料是否合格,因此,靜態(tài)液壓試驗機無論在控制方面,還是在記錄方面既不能滿足材料研究也不能滿足生產(chǎn)檢驗的需要。
3、電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的發(fā)展為試驗機的革新提供了便利條件,各種先進的微機控制電子拉力試驗機和電液伺服材料試驗機不斷涌現(xiàn),通過計算機不僅可以精確地控制軸向加載速率,而且可實現(xiàn)3種方式的加載控制,即載荷、位移和應(yīng)變控制。整個試驗過程實時采樣、顯示,同時以數(shù)據(jù)形式進行存儲,試驗結(jié)束后可迅速計算出試驗結(jié)果,并打印出試驗報告。
4、為了實現(xiàn)靜態(tài)試驗的完全自動化,工程技術(shù)人員又設(shè)計出了全自動靜態(tài)試驗系統(tǒng),以德國Zwick等為代表的公司陸續(xù)推出全自動電子拉伸材料試驗機。該系統(tǒng)配備機械手,使得試驗從試樣裝夾到打印報告的整個過程完全自動實現(xiàn),大大提高了工作效率。
卓明儀器全自動萬能材料試驗系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動化材料試驗過程，包括樣件抓取、尺寸測量、材料測試、廢樣收集、試驗報告生成等，系統(tǒng)兼容INSTRON、ZWICK、SHIMADZU等品牌的萬能材料試驗機，主體采用三軸伺服系統(tǒng)或六軸機器人設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可保證大批量和高精度的重復(fù)性測試，樣品存儲數(shù)量可擴展至300個，適用于硬質(zhì)塑料、彈性體、薄膜、泡棉、金屬薄片、金屬絲等材料進行拉伸、撕裂、彎曲和壓縮等試驗過程的全自動化。具有安全性高，人機工程優(yōu)秀，降低運營成本，提高測試結(jié)果準確性，消除人為誤差，數(shù)據(jù)智能分析等優(yōu)勢。
材料科學(xué)的進步與發(fā)展使各類新材料層出不窮,但傳統(tǒng)的金屬材料憑借優(yōu)良的加工性能和使用性能,在實際應(yīng)用中仍然占據(jù)優(yōu)勢。材料試驗然是獲得金屬材料性能可靠的途徑。
材料試驗機從最早應(yīng)用于金屬領(lǐng)域開始,經(jīng)歷了從小負荷到大量程,從手動到自動,從單一功能到多種控制模式的跨越。
1、金屬材料萬能試驗機的發(fā)展為了對材料的靜強度進行正確評價,需要設(shè)計并制造出其相應(yīng)的材料試驗裝置。荷蘭物理學(xué)家Petrus V aD Musschenbroek 發(fā)明了世界上最早的拉伸試驗機,其結(jié)構(gòu)類似一桿大秤,雖然其測試精度無法保證,但在當時是一項偉大的發(fā)明。它的出現(xiàn)標志著材料評價體系的誕生,為現(xiàn)代材料力學(xué)性能測試與評價技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。19世紀中葉,意大利科學(xué)家Galileo為驗證解析法求解構(gòu)件的安全尺寸而提出了拉伸、彎曲試驗,并設(shè)計出最早用砝碼加載的靜力材料試驗機。上述2種試驗裝置通過對試樣施加簡單的拉力,得到1個試驗結(jié)果,即材料的抗拉強度,而無法記錄和觀察材料的形變與施加載荷的關(guān)系,遠遠不能滿足對材料力學(xué)性能的評價以及新材料研究與開發(fā)的要求,也不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。
2、19世紀末以來,隨著材料科學(xué)的發(fā)展和試驗技術(shù)不斷革新,靜態(tài)力學(xué)性能測試設(shè)備越來越多。靜態(tài)液壓試驗機在20世紀50年代首先普及,該類型試驗機能實現(xiàn)連續(xù)加載,并可記錄載荷-位移曲線。在配置應(yīng)變引伸儀的試驗機上,還可以測得材料的彈性模量和屈服極限,為研究材料的形變及破壞機理提供了條件。不足之處是既不能控制加載速率,也不能控制形變速率,因此試驗結(jié)果的重復(fù)性不能保證。由于大多數(shù)金屬材料, 其靜態(tài)力學(xué)性能隨著加載速率的變化而變化,研究人員在進行材料的研究和設(shè)計時需要獲得材料在不同加載速率下的靜態(tài)力學(xué)性能,同時在工業(yè)生產(chǎn)中,工程技術(shù)人員需要及時獲得準確的材料參數(shù),來判斷材料是否合格,因此,靜態(tài)液壓試驗機無論在控制方面,還是在記錄方面既不能滿足材料研究也不能滿足生產(chǎn)檢驗的需要。
3、電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的發(fā)展為試驗機的革新提供了便利條件,各種先進的微機控制電子拉力試驗機和電液伺服材料試驗機不斷涌現(xiàn),通過計算機不僅可以精確地控制軸向加載速率,而且可實現(xiàn)3種方式的加載控制,即載荷、位移和應(yīng)變控制。整個試驗過程實時采樣、顯示,同時以數(shù)據(jù)形式進行存儲,試驗結(jié)束后可迅速計算出試驗結(jié)果,并打印出試驗報告。
4、為了實現(xiàn)靜態(tài)試驗的完全自動化,工程技術(shù)人員又設(shè)計出了全自動靜態(tài)試驗系統(tǒng),以德國Zwick等為代表的公司陸續(xù)推出全自動電子拉伸材料試驗機。該系統(tǒng)配備機械手,使得試驗從試樣裝夾到打印報告的整個過程完全自動實現(xiàn),大大提高了工作效率。
卓明儀器全自動萬能材料試驗系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動化材料試驗過程，包括樣件抓取、尺寸測量、材料測試、廢樣收集、試驗報告生成等，系統(tǒng)兼容INSTRON、ZWICK、SHIMADZU等品牌的萬能材料試驗機，主體采用三軸伺服系統(tǒng)或六軸機器人設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可保證大批量和高精度的重復(fù)性測試，樣品存儲數(shù)量可擴展至300個，適用于硬質(zhì)塑料、彈性體、薄膜、泡棉、金屬薄片、金屬絲等材料進行拉伸、撕裂、彎曲和壓縮等試驗過程的全自動化。具有安全性高，人機工程優(yōu)秀，降低運營成本，提高測試結(jié)果準確性，消除人為誤差，數(shù)據(jù)智能分析等優(yōu)勢。
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