Dans de nombreux domaines tels que l'aérospatiale, la construction automobile, le transport ferroviaire, l'ingénierie du bâtiment, les matériaux biomédicaux et l'équipement, les propriétés mécaniques des matériaux - telles que la résistance à la traction, la limite d'élasticité, le module d'élasticité, l'allongement, les propriétés de compression, les caractéristiques de flexion, etc. - sont au cœur de la conception des produits, de l'optimisation des processus et du contrôle de la qualité. Pour l'acquisition précise de ces paramètres clés, la machine d'essai universelle électronique contrôlée par micro - ordinateur est devenue la norme dans les laboratoires de matériaux modernes et les départements d'inspection de la qualité industrielle. Il intègre des machines de précision, des servocommandes, des technologies de capteurs et des logiciels informatiques pour passer du « chargement manuel» au « test intelligent», salué comme le « cœur intelligent» des tests de performance mécanique des matériaux.

I. structure de base et principe de fonctionnement

La machine d'essai universelle électronique contrôlée par micro - ordinateur est principalement composée des cinq systèmes principaux suivants:

1. Cadre de chargement: structure à double ou à quatre colonnes hautement rigide pour assurer une déformation minimale pendant le test et garantir la précision des données;

2. Système d'entraînement servo: avec un servomoteur AC couplé à une vis à billes de précision pour réaliser un contrôle de chargement à vitesse constante, une réponse élevée et un faible bruit;

3. Système de détection de force et de déformation: capteur de charge de haute précision (précision jusqu'à ± 0,5% ou plus) pour l'acquisition de la charge en temps réel; L'extensomètre (extensomètre vidéo avec ou sans contact) mesure avec précision la déformation du segment étalon de l'échantillon;

4. Système de contrôle: avec un ordinateur industriel ou un contrôleur intégré comme noyau, exécutez un logiciel de test spécial;

5. Dispositif de protection de sécurité: y compris la protection contre les surcharges, la limite de déplacement, l'interrupteur d'arrêt d'urgence, etc., pour assurer la sécurité de l'équipement et du personnel.

Le principe de fonctionnement est le suivant: l'utilisateur définit des normes de test (telles que GB / t 228.1, ASTM E8, ISO 6892, etc.) ou des programmes personnalisés dans le logiciel, le système contrôle automatiquement le servomoteur pour appliquer la charge à un taux prédéterminé, synchronise l'acquisition de signaux tels que la force, Le déplacement, la déformation, etc., dessine la courbe de contrainte - déformation en temps réel et calcule automatiquement chaque indicateur de performance mécanique.

II. Avantages techniques de base

1. Haute précision et répétabilité élevée

Avec la technologie de contrôle en boucle fermée, le taux de chargement est stable et évite les fluctuations causées par la machine hydraulique traditionnelle en raison des variations de température de l'huile. La précision de la valeur de la force typique est de ± 0,5%, la résolution de déplacement peut atteindre 0001 mm, ce qui répond aux besoins de la recherche scientifique et de la fabrication.

2. Intégration multifonctionnelle

Un seul équipement peut compléter une variété d'essais tels que la traction, la compression, la flexion, le cisaillement, le pelage, la déchirure, etc. en changeant les pinces, vous pouvez adapter différents échantillons de métal, de plastique, de caoutchouc, de matériaux composites, de textiles, de tissus biologiques, etc.

3. Plateforme logicielle intelligente

Les logiciels de test modernes (tels que Instron bluehill, MTS testsuite, homegrown youhong, Shenzhen Xin - ji, etc.) ont: une bibliothèque de méthodes standard appelée en un clic; L'affichage de la courbe en temps réel est synchronisé avec les données multicanaux; Détermination automatique de la limite d'élasticité, du point de rupture; Générer automatiquement des rapports d’essais conformes aux exigences du CNAS / CMA; Prend en charge l'exportation de données vers Excel, PDF ou systèmes LIMS.

4. Soutenir le mode de test avancé

Contrôle de charge / déplacement / déformation à vitesse constante; Chargement cyclique (pré - test de fatigue); Test de rétention - relaxation - fluage; En association avec la boîte environnementale, réaliser des tests de performance thermomécanique bas et bas (- 70 ℃ à + 350 ℃).

Iii. Scénarios d'application typiques

1. Recherche et développement de matériaux métalliques et contrôle de qualité

Détermination de la résistance, des indicateurs de plasticité de l'acier, des alliages d'aluminium, des alliages de titane, vérification de l'effet du traitement thermique ou du processus de soudage.

2. Caractérisation des macromolécules et des matériaux composites

Tester le module de traction, l'allongement à la rupture des plastiques techniques; Évaluer la résistance au cisaillement intercalaire des composites en fibres de carbone.

3. Vérification des dispositifs médicaux

Les propriétés mécaniques des cathéters médicaux, des sutures, des articulations artificielles doivent être conformes aux normes ISO 5834, ASTM f2150, etc., la machine universelle électronique est un équipement clé pour la détection enregistrée.

4. Nouveaux domaines énergétiques

La résistance à la perforation du diaphragme de la batterie au lithium, la force de pelage du panneau arrière photovoltaïque, la performance de compression - rebond de la plaque bipolaire de la pile à combustible à hydrogène, etc., dépendent de ces dispositifs pour l'évaluation.

5. Universités et instituts de recherche

En tant que plate - forme expérimentale pour des cours tels que la mécanique des matériaux, la physique des macromolécules et d'autres, soutenir la recherche innovante des étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs.

Iv. Sélection et utilisation

Correspondance de l'échelle: la force d'essai maximale doit couvrir 20 à 80% de la charge de destruction prévue de l'échantillon, en évitant la force de mesure de petite charge ou vice versa;

Choix de la pince: la pince de coin convient aux barres métalliques, la pince pneumatique convient au film, la pince de flexion à trois points est utilisée pour les matériaux fragiles;

Configuration de l'extensomètre: le module d'élasticité, la résistance à l'extension plastique spécifiée (rp0.2), etc. nécessitent des données de déformation de haute précision, l'extensomètre doit être utilisé;

Étalonnage et maintenance: la valeur de la force, le déplacement de la traverse doivent être vérifiés chaque année par le mécanisme de mesure, lubrification régulière de la vis, nettoyage du capteur.

La machine d'essai universelle électronique contrôlée par micro - ordinateur a longtemps dépassé la catégorie de la « machine de traction» traditionnelle et est devenue un terminal d'essai intelligent intégrant la mesure, l'analyse, le stockage et la communication. Ce n'est pas seulement l'équipement habituel du laboratoire, mais aussi la pierre angulaire de la recherche et du développement de nouveaux matériaux, de l'assurance de la qualité des produits et de la construction d'un système de normes. Dans le cadre de la stratégie « made in China 2025 » et de la stratégie « New Materials Power », plus la connaissance des propriétés des matériaux est approfondie, plus les exigences en matière de précision des tests sont strictes. La machine d'essai universelle électronique contrôlée par micro - ordinateur est la « clé d'or» qui ouvre les portes du monde de la mécanique des matériaux, car elle sait que chaque étirement précis est un engagement solennel en faveur de la sécurité et de l'innovation.