WARTO WIEDZIEĆ

W poprzednich częściach przedstawiliśmy zasadę działania jednokolumnowych testerów siły, ich różne konfiguracje oraz możliwości, jakie oferują współczesne rozwiązania pomiarowe. Jednak nawet najbardziej zaawansowane urządzenie nie zagwarantuje wiarygodnych wyników, jeżeli nie zostanie odpowiednio dopasowane do konkretnego zastosowania.

W praktyce badanie siły jest procesem, w którym współpracuje wiele elementów: tester, układ pomiarowy, uchwyty, adaptery, sposób zamocowania próbki, metoda badawcza oraz oprogramowanie analizujące wyniki. Dopiero prawidłowe połączenie wszystkich tych elementów pozwala uzyskać dane, które można wykorzystać w kontroli jakości, projektowaniu produktów czy optymalizacji procesów produkcyjnych.

Bardzo często największą uwagę zwraca się na samą maszynę – jej zakres pomiarowy, dokładność czy możliwości sterowania. Tymczasem równie istotne jest to, w jaki sposób badany element zostanie zamocowany i jak siła zostanie przekazana pomiędzy urządzeniem a próbką.

Niewłaściwie dobrany uchwyt może spowodować poślizg materiału, jego uszkodzenie w miejscu mocowania albo zafałszowanie wyniku. Z tego powodu wybór odpowiedniego wyposażenia dodatkowego oraz właściwe zaplanowanie całego procesu badawczego są równie ważne jak wybór samego testera.

Uchwyty i mocowania – kluczowy element prawidłowego badania

Uchwyty i mocowania stanowią jeden z najważniejszych elementów systemu testowego. Ich podstawowym zadaniem jest stabilne utrzymanie próbki oraz zapewnienie, aby przyłożona siła działała dokładnie w sposób przewidziany przez procedurę badawczą.

W zależności od rodzaju badanego materiału stosuje się różne rozwiązania. Innych uchwytów wymaga cienka folia techniczna, innych element metalowy, a jeszcze innych miękki materiał tekstylny lub komponent wykonany z tworzywa sztucznego.

Większość testerów siły może współpracować z szeroką gamą standardowych uchwytów, ale w przypadku nietypowych zastosowań możliwe jest również wykonanie specjalnych mocowań projektowanych pod konkretny produkt.

Wiele urządzeń wyposażonych jest w stoły robocze z rowkami typu „T”, które umożliwiają szybki montaż różnych uchwytów, adapterów oraz indywidualnych przyrządów badawczych. Dzięki temu jeden tester może obsługiwać wiele różnych procedur kontrolnych.

Najpopularniejsze rodzaje uchwytów

Uchwyty klinowe

Uchwyty klinowe są jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań w badaniach rozciągania. Ich działanie opiera się na mechanizmie, który automatycznie zwiększa siłę zacisku wraz ze wzrostem obciążenia.

Oznacza to, że podczas wykonywania testu próbka jest utrzymywana coraz mocniej w miarę wzrostu działającej siły. Jest to szczególnie korzystne podczas badań materiałów wymagających stabilnego zamocowania.

Uchwyty klinowe mogą być wykorzystywane między innymi do badania:

• tworzyw sztucznych,

• metali,

• materiałów gumowych,

• różnych elementów technicznych.

Należy jednak pamiętać, że powierzchnia zacisku musi być dobrana odpowiednio do właściwości próbki. Zbyt agresywna powierzchnia może spowodować uszkodzenie materiału w miejscu mocowania i doprowadzić do uzyskania nieprawidłowego wyniku.

Uchwyty imadłowe

Drugim popularnym rozwiązaniem są uchwyty imadłowe. Ich największą zaletą jest uniwersalność oraz możliwość łatwego dostosowania do różnych kształtów i rozmiarów próbek.

Dzięki wymiennym szczękom użytkownik może dobrać odpowiednią konfigurację do konkretnego materiału. Z tego powodu uchwyty imadłowe często traktowane są jako rozwiązanie uniwersalne, szczególnie przy badaniach wymagających częstej zmiany rodzaju próbek.

Sprawdzają się między innymi w badaniach materiałów arkuszowych, elementów plastikowych, komponentów o nieregularnych kształtach oraz wielu innych produktów.

Powierzchnie uchwytów – równowaga między mocowaniem a ochroną próbki

Jednym z najważniejszych etapów przygotowania badania jest wybór odpowiedniej powierzchni kontaktowej uchwytu.

Nie istnieje jedna uniwersalna powierzchnia, która sprawdzi się w każdym przypadku. Przy wyborze należy uwzględnić:

• rodzaj materiału,

• jego twardość,

• grubość,

• kształt próbki,

• wymaganą siłę mocowania.

Celem jest uzyskanie odpowiedniego kompromisu: próbka musi być utrzymana stabilnie, ale jednocześnie uchwyt nie może wpływać na jej uszkodzenie.

Stosowane są między innymi powierzchnie:

• gładkie,

• diamentowe,

• faliste,

• gumowe,

• krzyżowo nacinane,

• z wycięciem typu V.

Dobór niewłaściwej powierzchni może prowadzić do błędnej interpretacji wyników. Przykładowo cienka folia badana przy użyciu zbyt głębokiego wzoru ząbkowania może zostać rozerwana w miejscu uchwytu, zanim zostanie osiągnięta rzeczywista granica wytrzymałości materiału.

Właściwie dobrana powierzchnia pozwoli natomiast utrzymać próbkę stabilnie i przeprowadzić badanie w sposób odpowiadający rzeczywistym warunkom pracy.

Adaptery i płyty ściskające – rozszerzenie możliwości testera

Oprócz uchwytów do prób rozciągania ważną grupę wyposażenia stanowią adaptery oraz płyty ściskające.

Elementy te wykorzystywane są w wielu różnych zastosowaniach, między innymi w badaniach nacisku, zgniatania czy przebicia.

Dostępne są w różnych kształtach, średnicach i grubościach, dzięki czemu można je dopasować do konkretnego rodzaju próbki.

Odpowiednio dobrane wyposażenie pozwala wykorzystać jeden tester do wielu różnych badań, zwiększając jego uniwersalność oraz wartość użytkową.