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使用英斯特朗试验机小载荷疲劳测试,那都不是事儿~

2020/05/18

使用英斯特朗试验机小载荷疲劳测试,那都不是事儿~

疲劳性能作为材料的一项基本性能指标,在日常的测试中,我们会碰到各种各样的挑战。其中有一些材料:如生物材料、电子元器件等,所用到的载荷较小,因此对试验设备配置的要求也更高。

一般来说,低于10N的测试我们称之为小载荷测试。此类测试中有各种因素影响测试结果,如试样的制备、夹持和测量误差都有可能会导致测试结果的显著差异。

英斯特朗Eletropuls动静态万能试验机结合专利的Dynacell动态载荷传感器以及基于刚度的调谐方式可实现精确的小载荷疲劳测试。另外,可配置高低温环境箱、水浴槽和非接触式视频引伸计等进行试样在特定环境条件下的材料力学性能。

那么英斯特朗Eletropuls动静态万能试验机到底可以做哪些小载荷疲劳测试呢?让我们一起来一睹为快!

 

英斯特朗小载荷测试应用案例

软组织测试

一般而言,软组织材料如水凝胶、硅胶、树脂等,测试力值相对较低,因此,测试设备的配置和测试方法对测试结果的准确性至关重要。Instron电子动静态万能试验机E1000非常适用于对软组织材料的循环或疲劳测试。

在此类测试中,E1000将会配合小载荷传感器如250N Dynacell载荷传感器、100N、50N或10N静态载荷传感器用于更精确的载荷测试。

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以下为使用E1000配合250N Dyancell载荷传感器及水浴箱进行的水凝胶的动态拉伸测试,测试条件为载荷1±0.5N,2Hz。

此测试优势在于应用250N Dynacell载荷传感器消除惯性力,并使用高级幅度控制方式确保载荷峰值。同时如需要消除测试过程中的外部噪音,可在软件中设置过滤消除噪音功能,确保得到您想要的测试数据。

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金属薄片测试

此测试是根据标准ASTM B593对电子元器件如电路板上、插座上的铜合金材料进行弯曲疲劳性能进行验证,确认其疲劳寿命。

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                                               ASTM B593

在该测试中,由于加载链运动会产生惯性力,使用Instron专利Dynacell载荷传感器可以减轻这种影响。由于惯性力和加载链共振问题,在任何试验机上实现对柔性样品的纯载荷控制历来都具有挑战性。ElectroPuls基于刚度的调谐考虑了这些因素,可以更好地实现柔性样品的载荷控制测试。


电子元器件薄片测试

该测试是对一种较小较薄的电子元器件材料进行循环测试。

由于样品载荷达到mN级别,测试难度较大,无法进行自动调谐,故需进行手动回路调谐。且经过空载下的噪音比较,显示夹具的重量对于噪音的产生有很大影响。

故我们最终通过使用客户自制夹具(重量仅为几克)来减轻噪音影响(下图左)。下图右显示采用客户自制轻夹具空载噪音低至±1mN。

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该测试使用Instron Electropuls E3000动静态测试系统配置10N载荷传感器。如需消除噪音,可开启波形过滤功能,但由于客户要求最原始数据,因此未启用该功能。

测试条件:载荷峰值-25 mN ,80mN,位移振幅控±0.5mm,10Hz,200周期循环测试

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英斯特朗ElectroPuls动静态万能试验机测试范围广泛,可实现从单轴试验到拉扭双轴测试。不仅可用于小载荷疲劳测试,同样可用于金属、塑料等材料测试,其最大测试能力可达到10kN/100Nm。

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