可(ke)以在(zai)(zai)受(shou)控的速(su)度下對塑(su)料(liao)(liao)樣條(tiao)進行伸展(zhan)、彎(wan)曲、壓縮或(huo)穿刺，直至(zhi)它們(men)斷裂。它們(men)是在(zai)(zai)塑(su)料(liao)(liao)配混廠家實驗室中為常見的儀器。這些廠家在(zai)(zai)混料(liao)(liao)開發過程中利用電子(zi)拉力(li)機，以確定材料(liao)(liao)對于某一工藝和終端用途的適用性。

    電子拉力(li)機(ji)今(jin)天(tian)也(ye)越(yue)來越(yue)經常地(di)出現在塑料注(zhu)塑和(he)擠出業者的(de)(de)(de)實驗(yan)室中。一個(ge)原(yuan)因(yin)(yin)是(shi)它們被越(yue)來越(yue)多地(di)應用于前沿(yan)產品與(yu)工(gong)(gong)藝開發。另(ling)一個(ge)原(yuan)因(yin)(yin)是(shi)它們對(dui)進(jin)料和(he)成品的(de)(de)(de)質量控制進(jin)行(xing)更為(wei)嚴(yan)格的(de)(de)(de)監測。許多OEM廠家，特別是(shi)那些醫療裝置或汽車領域的(de)(de)(de)，需要(yao)塑料加工(gong)(gong)商在生產運轉結束時自行(xing)進(jin)行(xing)測試。內(nei)部測試的(de)(de)(de)另(ling)一個(ge)原(yuan)因(yin)(yin)是(shi)改(gai)善工(gong)(gong)藝控制，這(zhe)能(neng)降(jiang)低廢品率(lv)和(he)實現真正的(de)(de)(de)回報。

    形(xing)形(xing)色色的測(ce)試(shi)

    為(wei)了(le)誘發(fa)塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)變(bian)，電子拉(la)力機在(zai)樣(yang)板上施加了(le)力。拉(la)伸、彎曲、壓縮(suo)或剪切方(fang)面的(de)(de)(de)(de)特(te)殊(shu)測試按照(zhao)樣(yang)板中誘發(fa)應(ying)變(bian)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向和施力的(de)(de)(de)(de)速度(du)而(er)被分(fen)類。由標準的(de)(de)(de)(de)機電式電子拉(la)力機來完成基礎測試。它們通(tong)常要(yao)在(zai)0.1mm/min至(zhi)500mm/min的(de)(de)(de)(de)速度(du)范(fan)圍(wei)中加載，不同的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)要(yao)求不同的(de)(de)(de)(de)測試速度(du)。破裂成長和疲勞等動(dong)態和循環測試一般是(shi)在(zai)很長的(de)(de)(de)(de)時段(duan)內，需要(yao)在(zai)載荷較低的(de)(de)(de)(de)伺服油壓電子拉(la)力機之上完成的(de)(de)(de)(de)。

    早期的都有指針和圖表記錄器。它們現在已經(jing)*被數控(kong)器和電腦軟件所代替(ti)。新型控(kong)制器可以自動測試(shi)，并顯示(shi)出(chu)相應數據，甚至測試(shi)進行中可以即時顯示(shi)應力應變曲線(xian)。減輕了(le)實驗員計算的工(gong)作量。

    電子拉(la)(la)力機針對塑料的測(ce)試(shi)(shi)至今普通(tong)的是拉(la)(la)伸強(qiang)度與模量(liang)、彎曲強(qiang)度與模量(liang)。對于ASTMD638和ISO527規(gui)定的拉(la)(la)伸測(ce)試(shi)(shi)，試(shi)(shi)樣(yang)的兩端被夾(jia)住。一個(ge)夾(jia)具固定，另(ling)一個(ge)在(zai)橫梁中，從固定夾(jia)具處移開(kai)，拉(la)(la)住試(shi)(shi)樣(yang)，直至其斷裂，隨后橫梁會(hui)自動(dong)停(ting)下來。

    把試(shi)(shi)樣放在(zai)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)機固定底座上的(de)(de)兩個(ge)支撐上，進行彎(wan)曲(qu)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)（ASTMD790、D6272和ISO178）。為了這個(ge)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)，橫梁的(de)(de)運(yun)動方向與拉伸測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)的(de)(de)相反(fan)，推著(zhu)而不(bu)是拖著(zhu)試(shi)(shi)樣的(de)(de)非有支撐的(de)(de)中(zhong)央，直(zhi)至其彎(wan)曲(qu)并有可能斷裂。在(zai)國內，因為很多(duo)熱塑性(xing)塑料在(zai)這個(ge)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)中(zhong)不(bu)會斷裂，按標準測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)方法需(xu)要計算撓度(du)達到厚度(du)1.5倍時的(de)(de)彎(wan)曲(qu)應力，常用的(de)(de)是對4mm厚的(de)(de)試(shi)(shi)樣彎(wan)曲(qu)撓度(du)6mm。

    試(shi)(shi)樣如何保(bao)持在儀(yi)器底部是重要(yao)的(de)(de)，因為(wei)不(bu)同(tong)類(lei)型的(de)(de)測試(shi)(shi)需要(yao)不(bu)同(tong)的(de)(de)夾(jia)(jia)具(ju)(ju)。更換夾(jia)(jia)具(ju)(ju)不(bu)但很難(nan)保(bao)持位置的(de)(de)一致(zhi)性(xing)（這經常影響測試(shi)(shi)結果(guo)），而且(qie)也容易碰壞嬌貴的(de)(de)部分—傳(chuan)感器，對實(shi)驗(yan)(yan)員力(li)氣(qi)也是考驗(yan)(yan)，很多女性(xing)難(nan)以(yi)完(wan)成這項工作。而且(qie)夾(jia)(jia)具(ju)(ju)的(de)(de)價錢(qian)有幾百元的(de)(de)，也有油壓操作的(de)(de)夾(jia)(jia)具(ju)(ju)貴至(zhi)上(shang)千元。所以(yi)，盡量(liang)少換夾(jia)(jia)具(ju)(ju)。有的(de)(de)電(dian)子拉力(li)機(ji)如LDX-300型材料試(shi)(shi)驗(yan)(yan)機(ji)，三點式彎曲夾(jia)(jia)具(ju)(ju)和拉伸夾(jia)(jia)具(ju)(ju)設計在一起(qi)，就(jiu)減少了(le)更換夾(jia)(jia)具(ju)(ju)的(de)(de)過程。

 機(ji)(ji)電(dian)式電(dian)子(zi)拉力機(ji)(ji)

  電(dian)子拉(la)力(li)機(ji)(ji)由一根（單臂）或兩根（門式）垂直的(de)承載(zai)柱(zhu)(zhu)所組成，它安裝在一個固定水(shui)(shui)平基板上(shang)，頂部是一個活動的(de)水(shui)(shui)平橫(heng)梁。在當(dang)今的(de)大部分電(dian)子拉(la)力(li)機(ji)(ji)中，支柱(zhu)(zhu)通常是由絲杠驅動，來確定活動橫(heng)梁的(de)位置。

    電(dian)(dian)子拉力(li)(li)機的(de)(de)規格由框架能(neng)夠承(cheng)受的(de)(de)大負(fu)載和承(cheng)載單(dan)(dan)元的(de)(de)大負(fu)載結合起來進行表示(shi)。負(fu)載單(dan)(dan)元安裝在(zai)電(dian)(dian)機驅(qu)動或油壓驅(qu)動的(de)(de)移(yi)動橫梁(liang)上(shang)。與(yu)(yu)夾具相連(lian)的(de)(de)承(cheng)載單(dan)(dan)元測量力(li)(li)，可(ke)以從(cong)數字顯示(shi)或電(dian)(dian)腦上(shang)讀(du)數。許(xu)多電(dian)(dian)子拉力(li)(li)機具有可(ke)互(hu)換(huan)的(de)(de)傳感器(qi)，從(cong)而能(neng)與(yu)(yu)待測試材料匹配。

    常(chang)用(yong)(yong)機(ji)電式(shi)裝置的(de)(de)負載(zai)能力從幾十(shi)到數十(shi)萬牛頓。規格越大，成(cheng)本就越高。無論是單柱式(shi)還(huan)是門(men)式(shi)，測試(shi)塑(su)料(liao)常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)是立(li)式(shi)臺頂裝置。相同原理適用(yong)(yong)于臥式(shi)儀(yi)器(qi)(qi)，它們主要被轉用(yong)(yong)至利用(yong)(yong)機(ji)械手連(lian)續處理試(shi)樣(yang)的(de)(de)自動化工藝中。立(li)式(shi)儀(yi)器(qi)(qi)占地較少，也較易于操作。

    單(dan)柱式電(dian)子(zi)拉(la)力(li)(li)機(ji)有著(zhu)較(jiao)低的(de)(de)(de)受(shou)力(li)(li)程度(du)(du)和(he)較(jiao)低的(de)(de)(de)成本。它們負(fu)載(zai)(zai)能(neng)力(li)(li)為(wei)5000牛頓。門式電(dian)子(zi)拉(la)力(li)(li)機(ji)的(de)(de)(de)機(ji)架(jia)負(fu)載(zai)(zai)能(neng)力(li)(li)可達(da)5000至1000000牛頓。負(fu)載(zai)(zai)單(dan)元也為(wei)一定(ding)大的(de)(de)(de)力(li)(li)而被(bei)分級，這個力(li)(li)應(ying)當適合于(yu)電(dian)子(zi)拉(la)力(li)(li)機(ji)機(ji)架(jia)和(he)試樣。例如，放在1000牛頓機(ji)架(jia)的(de)(de)(de)100牛頓負(fu)載(zai)(zai)單(dan)元能(neng)進行拉(la)力(li)(li)達(da)100牛頓的(de)(de)(de)測(ce)試。負(fu)載(zai)(zai)單(dan)元的(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)不應(ying)當超出試樣估計的(de)(de)(de)斷裂(lie)負(fu)載(zai)(zai)太多，否則會(hui)破壞測(ce)量準確度(du)(du)。以(yi)重量計，測(ce)試數(shu)克的(de)(de)(de)東西(xi)(xi)要(yao)使(shi)(shi)(shi)用(yong)天平，數(shu)十公(gong)斤的(de)(de)(de)東西(xi)(xi)要(yao)使(shi)(shi)(shi)用(yong)磅秤，如果(guo)使(shi)(shi)(shi)用(yong)磅秤測(ce)試幾克的(de)(de)(de)東西(xi)(xi)，誤差(cha)會(hui)有幾倍，失去了測(ce)試的(de)(de)(de)意義(yi)。

    塑料(liao)測試中被為普遍使用的儀器(qi)是機架負(fu)載(zai)能力在1000至5000牛頓的單柱(zhu)電子(zi)拉力機。對于填充和(he)增強型塑料(liao)，經常需(xu)要機架負(fu)載(zai)能力為20000牛頓的儀器(qi)。

    如果用戶想購(gou)買(mai)一(yi)臺負(fu)載能(neng)力(li)遠(yuan)遠(yuan)超出(chu)需要的(de)儀器，將不僅要付出(chu)更多的(de)現金，犧牲部分精度，而且還要在測試時間方面(mian)有所(suo)支(zhi)出(chu)。較大(da)型的(de)儀器運行得較慢。例(li)如，機架負(fu)載能(neng)力(li)為5000牛頓的(de)儀器通常以(yi)100mm/min的(de)速(su)度運轉(zhuan)，而500000牛頓的(de)儀器以(yi)20mm/min的(de)速(su)度運轉(zhuan)。

    單柱(zhu)式還是門式？

    需(xu)(xu)要(yao)多少(shao)的(de)(de)(de)大負載根據所測試(shi)的(de)(de)(de)材(cai)料之類(lei)型(xing)而定，并且(qie)是在決定選擇單柱式(shi)機還是門(men)式(shi)的(de)(de)(de)時候(hou)要(yao)考慮的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)問題之一(yi)。還要(yao)考慮是否(fou)需(xu)(xu)要(yao)一(yi)個在受控溫(wen)度下測試(shi)用得(de)上的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)分隔間。門(men)式(shi)裝置較(jiao)高，能(neng)讓較(jiao)大的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)和較(jiao)大的(de)(de)(de)加熱柜(ju)被(bei)插入到支(zhi)柱之間。如果(guo)你將對泡沫(mo)進行任何的(de)(de)(de)壓縮測試(shi)，因為試(shi)樣(yang)(yang)往往很(hen)大，一(yi)般需(xu)(xu)要(yao)門(men)式(shi)裝置。

    門(men)式儀器較為硬實，所以在測試過程中(zhong)撓度(du)是(shi)(shi)單臂的(de)(de)(de)(de)二分(fen)(fen)之(zhi)(zhi)一。后就是(shi)(shi)成本(ben)上的(de)(de)(de)(de)差別。單柱(zhu)式電子拉力機價格(ge)可能只(zhi)是(shi)(shi)20000-30000元，而門(men)式的(de)(de)(de)(de)款式通(tong)常價格(ge)范圍(wei)在30000至60000元之(zhi)(zhi)間。這些價格(ge)只(zhi)是(shi)(shi)儀器的(de)(de)(de)(de)。電腦型(xing)的(de)(de)(de)(de)需要(yao)電腦成本(ben)，夾具又是(shi)(shi)另外一筆分(fen)(fen)開的(de)(de)(de)(de)成本(ben)，安裝與培訓也是(shi)(shi)如(ru)(ru)此。如(ru)(ru)果需要(yao)特殊溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)加熱(re)腔，它一般售價在8000至20000元之(zhi)(zhi)間。

    軟(ruan)件(jian)上的進展

    電(dian)子拉力機(ji)在(zai)機(ji)電(dian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)設計相對成熟。新(xin)進(jin)展是在(zai)控制軟件上的(de)(de)(de)(de)。先進(jin)的(de)(de)(de)(de)電(dian)腦軟件提供了更高的(de)(de)(de)(de)生產力和度，并較容易被使用。這些軟件增(zeng)多了一定程度的(de)(de)(de)(de)可重復性，這是以(yi)前不曾有的(de)(de)(de)(de)。

    對于搞科研(yan)(yan)的(de)用戶來說，不能(neng)只是依賴(lai)于在斷裂點的(de)讀數，科研(yan)(yan)人員現在可以通過物(wu)性(xing)測試來發(fa)現發(fa)生了(le)(le)什么。在斷裂前(qian)材料是否(fou)伸長了(le)(le)或者變(bian)形(xing)了(le)(le)？它的(de)變(bian)形(xing)是否(fou)與應力成(cheng)比例？答(da)案能(neng)有助于他們評估材料、確定安(an)全裕度和(he)更好(hao)地模擬終端使用。對于一般企業，則(ze)不需要這(zhe)些數據。

    新電(dian)腦軟(ruan)件使測試(shi)、數(shu)據(ju)收(shou)集、分析、報告輸出、數(shu)據(ju)儲存和(he)恢復都(dou)能(neng)自動完(wan)成。使用者(zhe)能(neng)讓儀器在一(yi)定負載(zai)速率(lv)下運行，系統將(jiang)自動調節橫梁的速度。

新軟件也令使用者能通過位置感應器獲得測試過程中張力的真實值，感應器測量出橫梁已經移動的距離。試樣長度變化除以其原始長度就得出了自動應變結果。新軟件也能實現更換感應器時負載單元的自動核對與校準。它“閱讀"負載單元上的電子件，并建立起參數，不再需要以前由操作者完成的機械式修正。

    數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)較(jiao)快的(de)較(jiao)新軟件能更(geng)為地(di)獲取負載峰值，并(bing)在較(jiao)高速(su)(su)下(xia)或負載波動(dong)時更(geng)為詳細地(di)檢查拉力/應(ying)變曲(qu)線。典(dian)型(xing)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)速(su)(su)度約為50Hz,（每秒(miao)鐘讀(du)數(shu)50次(ci)），盡管取樣速(su)(su)度可(ke)以(yi)達到(dao)5kHz。

    新驅動的(de)電子拉(la)力(li)機(ji)(ji)比那些已(yi)經用了10多(duo)年的(de)帶數(shu)字(zi)控制(zhi)板的(de)儀器(qi)更(geng)為便宜。電腦(nao)(nao)新款式有著較簡單的(de)控制(zhi)，經常不(bu)用具有圖表(biao)式讀(du)取的(de)數(shu)字(zi)顯(xian)示器(qi)。基于微型電腦(nao)(nao)的(de)電子拉(la)力(li)機(ji)(ji)現(xian)在驅動著整個操(cao)作，因不(bu)用數(shu)字(zi)顯(xian)示器(qi)和一(yi)些電子元件，從而(er)能(neng)把成本(ben)弄下來。