كيفية تقييم توتر الأقمشة - علم شائع حول آلة اختبار شد المنسوجات

كيفية تقييم توتر الأقمشة - علم شائع حول آلة اختبار شد المنسوجات

الكتالوج

 لماذا نحتاج إلى آلة اختبار شد النسيج؟
 كم عدد أنواع أجهزة اختبار الأقمشة المختلفة التي يمكن استخدامها في مواقف مختلفة؟
ما هي الطرق المستخدمة لاختبار شد المنسوجات؟
مؤشرات النسيج الرئيسية
- طرق ومتطلبات اختبار المواد النسيجية.
لماذا نحتاج إلى جهاز اختبار الشد؟

جهاز اختبار قوة شد النسيجالطرق أو آلة قوة الشد النسيجودعا أيضا اختبار قوة الشد، لاختبار الخصائص الميكانيكية للمواد المختلفة ، بما في ذلك النسيج والجلد والبلاستيك والورق ، وما إلى ذلك ، في الشد ، والضغط ، والانحناء ، والانفجار ، والقص ، والتمزق ، والاستطالة ، والحمل الثابت ، والمرونة ، وانزلاق الخط ، والتقشير ، إلخ. . ، توفير معلومات حول المعدن. معلومات عن مقاومة الشد وقوة الخضوع وليونة المواد والمركبات والأصباغ التفاعلية وأقمشة البوليستر. كتحليل الخواص الميكانيكية للمواد ، فهي معدات اختبار مهمة ، تستخدم على نطاق واسع في صناعة النسيج ، وصناعة الحرف الخفيفة ، والطيران ، والفضاء ، والطاقة النووية ، والسفن ، وغيرها من المجالات. يمكن ملاحظة أن ملف آلة اختبار شد النسيج ليس معروفًا جيدًا من قبل العديد من الأشخاص ، ولكنه أيضًا مهم جدًا لحياتنا. يجب أن نحافظ حقًا على حب التعلم لمعرفة المزيد عن العالم.

كم عدد المواقف المختلفة التي يمكن استخدام جهاز اختبار النسيج فيها؟
يمكن تطبيق اختبار الشد في المواقف التالية
 لتحديد مادة أو عنصر للتطبيق.
 للتنبؤ بكيفية أداء مادة ما أثناء الاستخدام: القوى العادية والمتطرفة.
تحديد ما إذا كانت متطلبات المواصفات أو اللوائح أو العقد مستوفاة أو متحقق منها.
 تحديد ما إذا كان برنامج تطوير منتج جديد يسير على الطريق الصحيح
يوضح إثبات المفهوم
إثبات فائدة البراءة المقترحة
 توفير بيانات قياسية لوظائف أخرى تتعلق بالعلوم والهندسة وضمان الجودة
 يوفر الأساس للاتصال التقني
 يوفر الوسائل التقنية للمقارنة بين عدة خيارات
 يقدم أدلة في الإجراءات القانونية

يعد اختبار الشد وتوصيف المواد أمرًا بالغ الأهمية للمصنعين والباحثين في جميع الصناعات. من أجل اختيار مادة لمنتج أو تطبيق جديد ، يجب على الباحثين التأكد من قدرتها على تحمل القوى الميكانيكية التي ستواجهها في تطبيقها النهائي. على سبيل المثال ، يجب أن يكون مطاط الإطارات مرنًا بدرجة كافية لامتصاص التناقضات في سطح الطريق ، بينما يجب أن تكون الخيوط الجراحية قوية بما يكفي لتثبيت الأنسجة الحية معًا. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتعرض المواد والمنتجات لقوى ميكانيكية لفترات زمنية قصيرة أو طويلة ، من خلال الاستخدام الدوري أو المتكرر ، وفي ظل مجموعة متنوعة من درجات الحرارة والظروف البيئية المختلفة. يجب أن تحافظ إطارات السيارات على مسافة معينة من الأميال في مختلف الظروف الجوية ، بينما يجب أن تحافظ الخيوط الجراحية ، على الرغم من استخدامها مرة واحدة فقط ، على قوة شد ثابتة لفترة طويلة بما يكفي حتى يتمكن الجسم من الشفاء. لذلك ، إذا لم يتم التحكم بشكل صارم في خصائص الشد للمواد النسيجية ، فقد يتسبب ذلك في العديد من الحوادث ، بما في ذلك الخطر على حياة الناس وصحتهم.

ما هي الطريقة المستخدمة لاختبار شد النسيج？

أكثر آلات الاختبار شيوعًا المستخدمة في اختبار الشد هي آلة الاختبار الشاملة ، على سبيل المثال ، Instron ، أو Micro-CX ، أو Statimat M ، أو ME ، وأهم إجراءين لاختبار الشد هما اختبار الشريط المسحوق (ASTM D5035) واختبار الاستيلاء (ASTM D5034) تعمل بشكل عام على معدل ثابت لمبدأ التمديد ، مع معدل التمديد المتغير وفقًا لطريقة الاختبار والمتطلبات ، والتي تمكن من قياس امتداد النسيج (الاستطالة) عند الكسر ، والاسترداد المرن ، وما إلى ذلك ، أيضًا.

ميزات الصك
1 ، يتم التحكم في الأداة بواسطة كمبيوتر صغير ، وهو ذكي ومريح للعمل.
2 ، مجموعة متنوعة من بيانات الاختبار في الوقت الحقيقي والمنحنى الديناميكي من خلال الطابعة ، وطباعة ، ويسهل حملها وحفظها.
3 ، يمكن تعيين جميع أنواع معلمات الاختبار حسب الحاجة (ولكن القيمة الافتراضية هي القيمة القياسية المحددة).
4 ، يمكنه إخراج متوسط ​​قيمة القوة ، القيمة القصوى ، قيمة السيرة الذاتية ، قيمة متوسط ​​الطول ، القيمة القصوى ، قيمة السيرة الذاتية ، عمل الكسر ، نتائج الاختبار في شكل نسخة مطبوعة من التقرير.
5 ، مع مدى تجاوز الحد ، وظيفة التنبيه.
6 、 توفير ترقية مجانية للبرنامج.
7 、 توفير مجموعة واحدة من التركيبات ومجموعة واحدة من أجهزة الاستشعار.

انتزاع الاختبار
1. خذ عينة 4 × 6.
2. قم بتمييز العينة 1.5 ″ من حافة القماش للمساعدة في تثبيتها بحيث يتم تثبيت نفس مجموعة الخيوط في الفكين.
3. تم تثبيت فكين على جانبي العينة من الحافة 1 ، مع التأكيد على 1 من القماش.
4 استخدم مقياس طول 3 واضبط السرعة بحيث تنكسر العينة في 20 +/- 3 ثوانٍ.

اختبار الشريط
1- تؤخذ خمس عينات من النسيج بالتوازي مع اتجاه الالتواء وخمس عينات موازية لاتجاه اللحمة.
2- بعد ذلك ، خذ عينة بعرض 2.5 بوصة وقم بإزالة الخيوط من كلا الحافتين حتى يتم تقليل العرض إلى 2 بوصة.
3- خذ طول اختبار كافٍ بحيث يتم إمساك العينة بشكل صحيح في الفكين ، والتي يجب أن تكون 8 بوصات مثبتة بين الفكين.
4 يجب بعد ذلك تثبيت العينة بشكل مركزي وآمن عبر عرض القماش بالكامل لمنع انزلاق العينة.
5. ثم يتم تطبيق قوة الشد بشكل موحد حتى تمزق العينة.

تتميز هذه الآلة المعينة برأسين متقاطعين ، أحدهما يمكن تغييره حسب طول العينة ، ويتم دفع أحدهما لممارسة الضغط على عينة الاختبار ، وفقًا لتصنيف وحدة الطاقة. يمكن تصنيف الماكينة إلى نوعين: تلك ذات أنظمة الدفع الهيدروليكي وتلك ذات أنظمة الدفع الكهرومغناطيسي.

يجب أن تكون الآلة مجهزة بشكل مناسب لعينة الاختبار المستخدمة. تهيمن العوامل الثلاثة التالية:
 قدرة القوة ： تشير سعة القوة إلى حقيقة أن الآلة يجب أن تكون قادرة على توليد قوة كافية لكسر العينة。
"السرعة" يجب أن تكون الآلة قادرة على تطبيق القوة بسرعة أو ببطء كافٍ لتقليد التطبيق الفعلي بشكل صحيح.
 الدقة والدقة يجب أن تكون الآلة قادرة على قياس طول المقياس والقوى المطبقة بدقة ودقة. تعد محاذاة عينة الاختبار في آلة الاختبار أمرًا بالغ الأهمية ، لأنه إذا كانت العينة غير محاذاة ، إما بزاوية أو إزاحة إلى جانب واحد ، ستبذل الآلة قوة ثني على العينة. يعد هذا أمرًا سيئًا بشكل خاص للمواد الهشة ، لأنه سيؤدي إلى تحريف النتائج بشكل كبير.
على سبيل المثال ، قد لا تعمل آلة كبيرة مصممة لقياس الاستطالات الطويلة مع مادة هشة تعاني من استطالات قصيرة قبل التصدع. استخدم tf002 كتوضيح.
 محرك سيرفو ، هيكل مدمج ، كفاءة عالية في استخدام الطاقة ، سهل الاستخدام والصيانة ، ضوضاء منخفضة ، مستقر وموثوق.
يمكن تحقيق ثلاثة عناصر تحكم في الحلقة المغلقة للتحكم في الحمل والتحكم في الإجهاد والتحكم في الإزاحة.
نطاق واسع لقياس القوة ، بين 0.4٪ و 100٪ من النطاق الكامل ، يمكن أن تصل دقة قياس القوة إلى 0.5 درجة.
 يمكن ضبط نطاق سرعة الاختبار ، ويمكن أن تكون سرعة الاختبار 0.001 مم / دقيقة - 1000 مم / دقيقة ، ويمكن تحديد حد الاختبار وفقًا للاحتياجات ، وأكثر مرونة.
 طرق اختبار مرنة: يمكن اختيار تركيبات الاختبار واستبدالها بحرية للنماذج التي يقل نطاق اختبارها عن 300 كيلو نيوتن ، ويمكن تمديد المستشعرات الخارجية والتركيبات المقابلة لتلبية أنواع مختلفة من اختبارات ميكانيكا المواد (على سبيل المثال ، الشد ، والضغط ، والانحناء ، والتقشير ، والتمزق واختبارات القص والسحب واللف).
 يمكن إضافة أفران عالية الحرارة وغرف درجة حرارة عالية ومنخفضة أو غرف بيئية أخرى لاختبارات المحاكاة البيئية.
الحمولة الكبيرة أكثر تكلفة في التصنيع.

يقيس جهاز اختبار شد النسيج القوة المطلوبة لكسر عينة مركبة أو نسيج ومدى تمدد العينة أو استطالة إلى نقطة الانكسار هذه. يوفر اختبار الشد أيضًا مقاومة الشد (عند الخضوع وعند الكسر) ، ومعامل الشد ، وخصائص الشد.

قوة الشد:
خصائص مقاومة الشد هي البيانات الأكثر تحديدًا المستخدمة على نطاق واسع للمواد البلاستيكية. غالبًا ما تتم مقارنة أنواع مختلفة من المواد بناءً على الرسم البياني لشد الإجهاد والانفعال الناتج عن اختبار الشد. يتم تطوير إجهاد الشد والاستطالة ومعامل الشد للمرونة من خلال تحليل نتائج الاختبار ، باستخدام الرسوم البيانية للضغط والانفعال.
تشير قوة الشد إلى القوة المشتقة من عوامل مثل قوة الألياف وطول الألياف والترابط. يمكن استخدامه لاستنتاج معلومات حول هذه العوامل ، خاصة عند استخدامها كمؤشر قوة الشد. لأغراض مراقبة الجودة ، تم استخدام قوة الشد كمؤشر على صلاحية العديد من الأوراق التي تتعرض لضغط شد بسيط ومباشر. عند تقييم قوة الشد ، يمكن أن يكون الامتداد وامتصاص طاقة الشد لهذه المعلمات ذات أهمية متساوية أو أكبر في التنبؤ بأداء القماش ، خاصةً عندما يتعرض هذا النسيج لضغط غير متساوٍ.

معامل الشد:
معامل المرونة (المعروف أيضًا باسم معامل المرونة) هو وحدة قياس مقاومة الجسم أو المادة للتشوه بشكل مرن (أي غير دائم) عند تطبيق الضغط عليها.
يُعرَّف معامل المرونة لجسم ما على أنه ميل منحنى إجهاده - إجهاده في منطقة التشوه المرن ، ويكون للمادة الأكثر صلابة معامل مرونة أعلى. معامل المرونة له الشكل:

حيث الإجهاد هو القوة التي تسبب التشوه مقسومة على المنطقة التي يتم تطبيق القوة عليها والضغط هو نسبة التغيير في بعض المعلمات الناتجة عن التشوه إلى القيمة الأصلية للمعامل.
نظرًا لأن الإجهاد هو كمية بلا أبعاد ، فإن وحدات دلتا ستكون هي نفسها وحدات الإجهاد.

خصائص الشد:
تتكون خصائص الشد من تفاعل المواد للمقاومة عند تطبيق القوى في التوتر. يعد تحديد خصائص الشد أمرًا بالغ الأهمية لأنه يوفر معلومات حول معامل المرونة ، وحد المرونة ، والاستطالة ، والحد التناسبي ، وانخفاض المساحة ، وقوة الشد ، ونقطة العائد ، وقوة الخضوع ، وخصائص الشد الأخرى. تختلف خصائص الشد من مادة إلى أخرى ويتم تحديدها من خلال اختبار شد نسيج النسيج ، والذي ينتج عنه منحنى الحمل مقابل الاستطالة ، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى منحنى الإجهاد مقابل منحنى الانفعال. عادةً ما يتم تحديد خصائص الشد من خلال اختبار الشد ، والذي يتم وصفه عادةً بواسطة اختبار معيار ISO أو ASTM.

مؤشرات المنسوجات الرئيسية
يمكن اختبار مؤشرات المنسوجات الرئيسية التالية بواسطة جهاز اختبار الشد ، على سبيل المثال ، اختبارات ثبات الأبعاد ، والضغط ، والانحناء ، والتمزيق ، والقص ، والتقشير.

الاستقرار الأبعاد

يمكن أن تؤدي القابلية المنخفضة للتمدد للأقمشة إلى صعوبات في إنتاج طبقات التغذية الزائدة ؛ مشاكل في تشكيل والتماس تجعد. من ناحية أخرى ، يمكن أن تؤدي القابلية العالية للتمدد إلى شد النسيج أثناء التمديد ، مما يتسبب في تقلص الألواح المقطوعة عند إزالتها من طاولة القطع. من المحتمل أن تؤدي الأقمشة التي تظهر هذه الخصائص إلى مشاكل خطيرة أثناء تصنيع مواد الخياطة وإنتاج البضائع المعيبة.
من المهم أن يحتفظ القماش المستخدم لغرض معين بأبعاده بعد الغسيل أو عند تعرضه لعمليات أخرى. وبالتالي ، من الضروري قياس الخصائص مثل انكماش الاسترخاء والتوسع الصحي. انكماش الاسترخاء هو التغيير الذي لا رجعة فيه في أبعاد النسيج المرتبط بإطلاق سلالات تمدد أو ضغط داخل نسيج لم يتم ضبطه بشكل دائم أثناء الإنهاء. كل من القيم المفرطة وغير الكافية لانكماش الاسترخاء يمكن أن تخلق مشاكل. تحدث هذه التغييرات في الأبعاد عندما يتعرض القماش للرطوبة النسبية العالية أو البخار أو الماء. التمدد Hygral هو التغيير القابل للانعكاس في أبعاد النسيج المرتبط بامتصاص أو امتصاص الماء.

ضغط

نعومة النسيج هي واحدة من أكثر المصطلحات استخدامًا في أداء الراحة من قبل المستهلكين. توفر قابلية ضغط النسيج ، أي الاختلاف في سماكة القماش عند الأحمال المختلفة ، قياسًا موضوعيًا لنعومة أو امتلاء النسيج. يعتمد اختبار الضغط الذي طورته TESTEX على هذا المبدأ.

خصائص الانحناء
تتكون خصائص الشد من تفاعل المواد للمقاومة عند تطبيق القوى في التوتر. يعد تحديد خصائص الشد أمرًا بالغ الأهمية لأنه يوفر معلومات حول معامل المرونة ، وحد المرونة ، والاستطالة ، والحد التناسبي ، وانخفاض المساحة ، وقوة الشد ، ونقطة العائد ، وقوة الخضوع ، وخصائص الشد الأخرى. تختلف خصائص الشد من مادة إلى أخرى ويتم تحديدها من خلال اختبار الشد ، والذي ينتج عنه منحنى الحمل مقابل الاستطالة ، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى منحنى الإجهاد مقابل منحنى الانفعال. عادة ما يتم تحديد خصائص الشد من خلال اختبار الشد ، والذي يتم وصفه عادةً بواسطة اختبار معيار ISO. المعايير المناسبة لاختبار الشد هي ISO 13934.1 / 2 ، ISO 13935.1 / 2 ، ISO 9073.3 / 4 ، إلخ ، اعتمادًا على نوع عينة النسيج.

طرق ومتطلبات اختبار المواد النسيجية.
نظرًا للتنوع الكبير في المنسوجات ، لا يمكن لطريقة واحدة لاختبار شد نسيج النسيج أن تأخذ في الاعتبار جميع الاختلافات المطلوبة لاختبار المنسوجات المختلفة بشكل صحيح. يتوافق جهاز اختبار قوة الشد مع ISO 13934.1 / 2 ، و ISO 13935.1 / 2 ، و ISO 9073.3 / 4 ، و ASTM D751 ، ASTM D1683 ، ASTM D4964 ، ASTM D5034 f ، ASTM D5035 ، ASTM D6775 ، ASTM D7269 ، إلخ.

إسو شنومكس / شنومكس
تحدد المواصفة القياسية ISO 13934-1: 2013 إجراءً لتحديد أقصى قوة واستطالة بأقصى قوة للأقمشة النسيجية باستخدام طريقة الشريط ، وتنطبق هذه الطريقة بشكل أساسي على الأقمشة المنسوجة ، بما في ذلك الأقمشة التي تظهر خصائص التمدد الناتجة عن وجود مادة مرنة. المعالجة بالألياف أو الميكانيكية أو الكيميائية. يمكن أن تكون قابلة للتطبيق على الأقمشة التي تنتجها تقنيات أخرى. لا تنطبق عادة على مواد التكسية الأرضية ، والأقمشة غير المنسوجة ، والأقمشة المطلية ، والأقمشة المنسوجة من الزجاج والنسيج ، والأقمشة المصنوعة من ألياف الكربون أو خيوط شريط البولي أوليفين (انظر قائمة المراجع). تحدد الطريقة تحديد أقصى قوة واستطالة عند أقصى قوة للاختبار العينات في حالة اتزان مع الجو القياسي لاختبار شد النسيج النسيجي ، وعينات الاختبار في الحالة الرطبة ، وتقتصر الطريقة على استخدام آلات اختبار معدل التمديد الثابت (CRE).

تحدد المواصفة القياسية ISO 13935-1: 2014 إجراءً لتحديد أقصى قوة للتماس للدرزات المخيطة عند تطبيق القوة بشكل عمودي على خط اللحام. تحدد المواصفة القياسية ISO 13935-1: 2014 الطريقة المعروفة باسم اختبار الشريط ، وتنطبق الطريقة بشكل أساسي على الأقمشة المنسوجة ، بما في ذلك الأقمشة التي تتميز بخصائص التمدد الناتجة عن وجود ألياف مرنة أو معالجة ميكانيكية أو كيميائية. يمكن أن تكون قابلة للتطبيق على الأقمشة التي تنتجها تقنيات أخرى. لا تنطبق عادة على مواد التكسية الأرضية ، والأقمشة غير المنسوجة ، والأقمشة المطلية ، والأقمشة المنسوجة من الزجاج والمنسوجات المصنوعة من ألياف الكربون أو خيوط شريط البولي أوليفين (انظر قائمة المراجع). وفقًا لاتفاق الأطراف المهتمة بالنتائج ، تنطبق هذه الطريقة على اللحامات المستقيمة فقط وليس اللحامات المنحنية ، وتقتصر الطريقة على استخدام آلات اختبار المعدل الثابت للتمديد (CRE).

ملحق:
 مواد التكسية الجيولوجية - المعروفة أيضًا باسم أقمشة الترشيح أو الأقمشة الاصطناعية أو أقمشة البناء أو الأقمشة - عبارة عن أقمشة مسامية تستخدم لأغراض التحكم في التعرية والرواسب. يقوم المصنعون بإنشاء تكسيات أرضية منسوجة عن طريق نسج الألياف معًا وتكسية أرضية غير منسوجة عن طريق ربط الألياف معًا.
 تُعرَّف الأقمشة غير المنسوجة على نطاق واسع بأنها هياكل صفائح أو شبكة مرتبطة ببعضها البعض عن طريق تشابك الألياف أو الخيوط (وعن طريق تثقيب الأفلام) ميكانيكيًا أو حراريًا أو كيميائيًا. وهي عبارة عن صفائح مسطحة مسامية مصنوعة مباشرة من ألياف منفصلة أو من البلاستيك المنصهر أو فيلم بلاستيكي.
 الأقمشة المطلية هي تلك التي خضعت لعملية طلاء لتصبح أكثر فاعلية وتحمل الخصائص المضافة ، مثل أن تصبح الأقمشة القطنية غير منفذة أو مقاومة للماء. تُستخدم المنسوجات المطلية في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك ستائر التعتيم وتطوير أقمشة مقاومة للماء لمعاطف المطر.
شرح المصطلحات المتعلقة بآلة اختبار شد النسيج في ويكيبيديا:
اختبار الشد(https://en.wikipedia.org/wiki/Tensile_testing)