직물의 장력을 평가하는 방법 — 섬유 인장 시험기에 대한 대중 과학

직물의 장력을 평가하는 방법 — 섬유 인장 시험기에 대한 대중 과학

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 섬유 인장 시험기가 필요한 이유는 무엇입니까?
 상황에 따라 얼마나 많은 종류의 패브릭 테스터를 사용할 수 있습니까?
 직물의 장력을 테스트하는 데 사용되는 방법은 무엇입니까?
 주요 섬유 지표
 섬유 재료 시험 방법 및 요건.
인장 시험기가 필요한 이유는 무엇입니까?

원단 인장강도 시험기및 직물 인장 강도 기계라고도 인장 강도 시험기, 직물, 가죽, 플라스틱, 종이 등 다양한 재료의 인장, 압축, 굽힘, 파열, 전단, 인열, 연신율, 정하중, 탄성, 라인 슬립, 필링 등의 기계적 성질을 시험하는데 사용됩니다. ., 금속에 대한 정보를 제공합니다. 재료, 합성물, 반응성 염료, 폴리에스터 직물의 인장 강도, 항복 강도 및 연성에 대한 정보. 재료의 기계적 성질 분석으로서 섬유 산업, 경공업, 항공, 항공 우주, 원자력, 선박 및 기타 분야에서 널리 사용되는 중요한 테스트 장비입니다. 그것은 볼 수 있습니다 섬유 인장 시험기 많은 사람들에게 잘 알려지지 않았지만 우리 삶에 있어서도 매우 중요합니다. 우리는 정말로 세상에 대해 배우는 것을 좋아해야 합니다.

섬유 테스터는 몇 가지 다양한 상황에서 사용할 수 있습니까?
인장 시험은 다음과 같은 상황에서 적용될 수 있습니다.
 적용할 자료나 항목을 선택합니다.
 사용 시 재료의 성능을 예측하기 위해: 정상 및 극한의 힘.
 사양, 규정 또는 계약의 요구 사항이 충족되거나 확인되었는지 확인합니다.
 신제품 개발 프로그램이 제대로 진행되고 있는지 결정
 개념 증명 시연
 제안된 특허의 유용성 입증
 기타 과학, 공학 및 품질 보증 기능에 대한 표준 데이터 제공
 기술적인 커뮤니케이션을 위한 기반 제공
 여러 옵션을 비교하기 위한 기술적 수단 제공
 법적 절차에서 증거 제공

인장 시험 및 재료 특성화는 모든 산업 분야의 제조업체 및 연구자들에게 매우 중요합니다. 새로운 제품이나 응용 분야를 위한 재료를 선택하기 위해 연구자들은 최종 응용 분야에서 맞닥뜨릴 기계적 힘을 견딜 수 있는지 확인해야 합니다. 예를 들어, 타이어 고무는 도로 표면의 불일치를 흡수할 수 있을 만큼 충분히 유연해야 하며 수술용 봉합사는 살아있는 조직을 함께 고정할 수 있을 만큼 충분히 강해야 합니다. 또한, 재료 및 제품은 주기적 또는 반복 사용을 통해 다양한 온도 및 환경 조건에서 단기간 또는 장기간 기계적 힘에 노출될 수 있습니다. 자동차 타이어는 다양한 기상 조건에서 일정한 주행거리를 ​​유지해야 하고, 외과용 봉합사는 한 번만 사용하더라도 신체가 치유될 수 있도록 충분한 시간 동안 안정적인 인장 강도를 유지해야 합니다. 따라서 섬유 재료의 인장 특성을 엄격하게 제어하지 않으면 사람의 생명과 건강에 대한 위험을 포함하여 많은 사고가 발생할 수 있습니다.

직물 장력을 테스트하는 데 사용되는 방법은 무엇입니까?

인장 시험에 사용되는 가장 일반적인 시험기는 만능 시험기(예: Instron, Micro-CX, Statimat M 또는 ME)입니다. 가장 중요한 두 가지 인장 시험 절차는 Ravelled Strip Test(ASTM D5035) 및 Grab Test(ASTM D5034)입니다. .그들은 일반적으로 테스트 방법 및 요구 사항에 따라 확장 속도가 가변적인 일정한 확장 속도 원칙에 따라 작동하며, 이는 파단시 직물 확장(신율), 탄성 회복 등도 측정할 수 있습니다.

기기 특징
1, 기기는 지능적이고 작동하기 편리한 마이크로 컴퓨터에 의해 제어됩니다.
2, 프린터를 통한 다양한 실시간 테스트 데이터 및 동적 곡선, 인쇄, 휴대 및 저장이 용이합니다.
3、필요에 따라 모든 종류의 테스트 매개변수를 설정할 수 있습니다(단, 기본값은 표준 지정 값입니다).
4. 힘의 평균값, 최대값, CV값, 길이 평균값, 최대값, CV값, 파단작업, 시험결과를 보고서 출력물의 형태로 출력할 수 있습니다.
5, 범위 초과 제한 정지, 경보 기능.
6、무료 소프트웨어 업그레이드를 제공합니다.
7. 고정구 1세트와 센서 1세트를 제공합니다.

그랩 테스트
1. 4″x6″ 표본을 채취합니다.
2. 직물의 가장자리에서 시편을 1.5″에 표시하여 동일한 스레드 세트가 턱에 고정되도록 클램핑하는 데 도움을 줍니다.
3. 직물의 1″에 응력을 가하면서 1″ 가장자리에서 시편의 양쪽에 두 개의 턱을 고정합니다.
4. 3″의 게이지 길이를 사용하고 샘플이 20 +/- 3초 안에 깨지도록 속도를 조정합니다.

스트립 테스트
1. 경사 방향과 평행하게 XNUMX개의 직물 샘플을, 위사 방향과 평행하게 XNUMX개의 샘플을 채취합니다.
2. 그런 다음 2.5인치 너비의 시편을 채취하여 너비가 2인치로 줄어들 때까지 양쪽 가장자리에서 나사산을 제거합니다.
3. 턱 사이에 8인치가 고정되어야 하는 턱에 샘플을 제대로 잡을 수 있도록 충분한 테스트 길이를 가져갑니다.
4. 그런 다음 표본을 중앙에 장착하고 직물의 전체 폭에 걸쳐 단단히 잡아 표본이 미끄러지는 것을 방지해야 합니다.
5. 인장력은 시편이 찢어질 때까지 균일하게 적용됩니다.

이 특정 기계에는 XNUMX개의 크로스헤드가 있으며 그 중 하나는 시편의 길이에 따라 변경될 수 있습니다. 기계는 유압식 추진 시스템과 전자식 추진 시스템의 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

기계는 사용 중인 시편에 적합하게 장착되어야 합니다. 다음 세 가지 요소가 지배적입니다.
하중 용량：하중 용량은 기계가 시편을 파괴하기에 충분한 힘을 생성할 수 있어야 한다는 사실을 나타냅니다.
속도: 기계는 실제 적용을 적절하게 모방할 수 있을 만큼 충분히 빠르거나 느리게 힘을 적용할 수 있어야 합니다.
정밀도 및 정확도: 기계는 게이지 길이와 적용된 힘을 정확하고 정밀하게 측정할 수 있어야 합니다. 시험기에서 테스트 시편의 정렬은 매우 중요합니다. , 기계는 시편에 굽힘력을 가합니다. 이는 결과를 크게 왜곡하기 때문에 부서지기 쉬운 재료에 특히 나쁩니다.
예를 들어 긴 연신율을 측정하도록 설계된 대형 기계는 파손되기 전에 짧은 연신율을 경험하는 취성 재료에는 작동하지 않을 수 있습니다. 그림으로 tf002를 사용하십시오.
서보 모터 드라이브, 컴팩트한 구조, 높은 에너지 사용 효율, 사용 및 유지 보수 용이성, 저소음, 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.
 하중 제어, 스트레인 제어 및 변위 제어를 위한 세 가지 폐쇄 루프 제어가 가능합니다.
전체 범위의 0.4%에서 100% 사이의 광범위한 힘 측정, 힘 측정의 정확도는 0.5 등급에 도달할 수 있습니다.
 테스트 속도 범위를 조정할 수 있고 테스트 속도는 0.001mm/min-1000mm/min일 수 있으며 테스트 스트로크는 필요에 따라 결정될 수 있으며 더 유연합니다.
유연한 시험 방법: 시험 범위가 300kN 미만인 모델의 경우 시험 고정구를 자유롭게 선택하고 교체할 수 있으며 외부 센서 및 해당 고정구를 확장하여 다양한 유형의 재료 역학 시험(예: 인장, 압축, 굽힘, 박리, 찢어짐)을 충족할 수 있습니다. , 전단, 당기기 및 비틀기 테스트).
 환경 시뮬레이션 테스트를 위해 고온 오븐, 고온 및 저온 챔버 또는 기타 환경 챔버를 추가할 수 있습니다.
큰 톤수는 제조 비용이 더 많이 듭니다.

섬유 인장 시험기는 복합재 또는 직물 시편을 파단하는 데 필요한 힘과 시편이 해당 파단점까지 늘어나거나 늘어나는 정도를 측정합니다. 인장 시험은 또한 인장 강도(항복 시 및 파단 시), 인장 모듈러스, 인장 특성을 제공합니다.

인장강도：
인장 강도 특성은 플라스틱 재료에 사용되는 가장 널리 지정된 데이터입니다. 인장 시험에 의해 생성된 인장 응력-변형률 그래프를 기반으로 다양한 유형의 재료를 비교하는 경우가 많습니다. 시험결과를 응력-변형 그래프로 분석하여 인장응력, 연신율, 인장탄성계수를 구한다.
인장 강도는 섬유 강도, 섬유 길이 및 결합과 같은 요소에서 파생된 강도를 나타냅니다. 특히 인장 강도 지수로 사용될 때 이러한 요소에 대한 정보를 추론하는 데 사용될 수 있습니다. 품질 관리를 위해 인장 강도는 단순하고 직접적인 인장 응력을 받는 많은 종이의 사용 가능성을 나타내는 지표로 사용되었습니다. 인장 강도를 평가할 때 이러한 매개변수에 대한 신축성 및 인장 에너지 흡수는 직물의 성능을 예측하는 데 동등하거나 더 중요할 수 있으며, 특히 직물이 고르지 않은 응력을 받을 때 그렇습니다.

인장 탄성률:
탄성 계수(탄성 계수라고도 함)는 응력이 가해질 때 물체 또는 물질이 탄성적으로(즉, 비영구적으로) 변형되는 저항의 측정 단위입니다.
물체의 탄성 계수는 ​​탄성 변형 영역에서 응력-변형 곡선의 기울기로 정의됩니다. 더 단단한 재료는 더 높은 탄성 계수를 갖습니다. 탄성 계수의 형식은 다음과 같습니다.

여기서 응력은 변형을 일으키는 힘을 힘이 가해지는 영역으로 나눈 값이고 변형률은 원래 매개변수 값에 대한 변형으로 인한 일부 매개변수의 변화 비율입니다.
스트레인은 차원이 없는 양이므로 델타 단위는 응력 단위와 동일합니다.

인장 특성:
인장 특성은 인장 상태에서 힘이 가해질 때 저항하는 재료의 반응으로 구성됩니다. 인장 특성을 결정하는 것은 탄성 계수, 탄성 한계, 연신율, 비례 한계, 면적 감소, 인장 강도, 항복점, 항복 강도 및 기타 인장 특성에 대한 정보를 제공하기 때문에 매우 중요합니다. 인장 특성은 재료마다 다르며 하중 대 연신율 곡선을 생성한 다음 응력 대 변형률 곡선으로 변환되는 섬유 직물 인장 시험을 통해 결정됩니다. 인장 특성은 일반적으로 ISO 또는 ASTM 표준 테스트에 의해 일반적으로 설명되는 인장 테스트를 통해 결정됩니다.

주요 섬유 지표
다음과 같은 주요 직물 지표는 치수 안정성, 압축, 굽힘, 인열, 전단 및 필링 테스트와 같은 인장 시험기로 테스트할 수 있습니다.

치수 안정성

직물의 낮은 신장성은 솔기를 과도하게 공급하는 데 어려움을 초래할 수 있습니다. 몰딩 및 솔기 퍼커 문제. 반면에 높은 확장성은 레이업 중에 직물이 늘어나 절단 테이블에서 제거될 때 절단 패널이 수축되도록 할 수 있습니다. 이러한 특성을 나타내는 직물은 봉제 제품 제조 및 결함 상품 생산 중에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다.
특정 용도로 사용되는 직물은 세탁 후 또는 다른 공정을 거쳐도 치수를 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 이완 수축 및 수분 팽창과 같은 특성을 측정하는 것이 필수적입니다. 이완 수축은 가공 중에 영구적으로 고정되지 않은 직물 내에서 신장 또는 압축 변형의 방출과 관련된 직물 치수의 비가역적 변화입니다. 과도하거나 부족한 이완 수축 값 모두 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 치수 변화는 직물이 높은 상대 습도, 증기 또는 물에 노출될 때 발생합니다. Hygral 팽창은 물의 흡수 또는 탈착과 관련된 직물 치수의 가역적 변화입니다.

압축

직물 부드러움은 소비자가 편안함 성능에서 가장 자주 사용하는 용어 중 하나입니다. 직물 압축성, 즉 다른 하중에서 직물 두께의 차이는 직물의 부드러움 또는 풍만함을 객관적으로 측정합니다. TESTEX에서 개발한 압축 시험기는 이 원리를 기반으로 합니다.

굽힘 특성
인장 특성은 인장 상태에서 힘이 가해질 때 저항하는 재료의 반응으로 구성됩니다. 인장 특성을 결정하는 것은 탄성 계수, 탄성 한계, 연신율, 비례 한계, 면적 감소, 인장 강도, 항복점, 항복 강도 및 기타 인장 특성에 대한 정보를 제공하기 때문에 매우 중요합니다. 인장 특성은 재료마다 다르며 인장 시험을 통해 결정됩니다. 인장 시험은 하중 대 연신율 곡선을 생성한 다음 응력 대 변형률 곡선으로 변환됩니다. 인장 특성은 일반적으로 인장 시험을 통해 결정되며 일반적으로 ISO 표준 시험으로 설명됩니다. 인장 시험에 적합한 표준은 섬유 샘플의 종류에 따라 ISO 13934.1/2, ISO 13935.1/2, ISO 9073.3/4 등입니다.

섬유 재료 시험 방법 및 요건.
다양한 섬유로 인해 단일 섬유 직물 인장 시험 방법은 다양한 섬유를 적절하게 테스트하는 데 필요한 모든 변형을 설명할 수 없습니다. 인장 강도 시험기는 ISO 13934.1/2, ISO 13935.1/2, ISO 9073.3/4, ASTM D751을 준수합니다. , ASTM D1683, ASTM D4964, ASTM D5034 f, ASTM D5035, ASTM D6775, ASTM D7269 등

ISO 13934.1 / 2
ISO 13934-1:2013은 스트립 방법을 사용하여 섬유 직물의 최대 힘과 신율을 결정하는 절차를 지정합니다. 이 방법은 주로 탄성중합체의 존재에 의해 부여된 신축성 특성을 나타내는 직물을 포함하여 직조 직물에 적용할 수 있습니다. 섬유, 기계적 또는 화학적 처리. 다른 기술로 생산된 직물에도 적용할 수 있습니다. 일반적으로 토목 섬유, 부직포, 코팅 직물, 섬유 유리 직조 직물 및 탄소 섬유 또는 폴리올레핀 테이프 원사로 만든 직물(참고 문헌 참조)에는 적용할 수 없습니다. 이 방법은 최대 시험 하중에서 최대 하중 및 연신율 결정을 지정합니다. 섬유 직물 인장 시험을 위한 표준 대기와 평형 상태에 있는 시편 및 젖은 상태의 시편. 이 방법은 일정 속도 확장(CRE) 시험기의 사용으로 제한됩니다.

ISO 13935-1:2014는 힘이 솔기에 수직으로 적용될 때 재봉된 솔기의 솔기 최대 힘을 ​​결정하는 절차를 지정합니다. ISO 13935-1:2014는 스트립 테스트로 알려진 방법을 지정합니다. 이 방법은 엘라스토머 섬유, 기계적 또는 화학적 처리의 존재에 의해 부여된 신축성 특성을 나타내는 직물을 포함하여 직조 직물에 주로 적용할 수 있습니다. 다른 기술로 생산된 직물에도 적용할 수 있습니다. 일반적으로 지오텍스타일, 부직포, 코팅 직물, 섬유 유리 직조 직물 및 탄소 섬유 또는 폴리올레핀 테이프 원사로 만든 직물에는 적용되지 않습니다(참고 문헌 참조). 봉제 직물은 이전에 봉제된 제품에서 얻거나 직물 샘플에서 준비할 수 있습니다. , 결과에 관심이 있는 당사자가 동의한 대로. 이 방법은 곡선 솔기가 아닌 직선 솔기에만 적용할 수 있습니다. 이 방법은 일정 속도 확장(CRE) 시험기의 사용으로 제한됩니다.

충수:
필터 직물, 합성 직물, 건축용 직물 또는 직물로도 알려진 지오텍스타일은 침식 및 퇴적물 제어 목적으로 사용되는 다공성 직물입니다. 제조업체는 섬유를 함께 직조하여 직조 토목 섬유를 만들고 섬유를 함께 결합하여 부직포 토목 섬유를 만듭니다.
 부직포는 기계적으로, 열적으로 또는 화학적으로 섬유 또는 필라멘트를 얽히게 (및 천공 필름에 의해) 함께 결합된 시트 또는 웹 구조로 광범위하게 정의됩니다. 별도의 섬유나 용융 플라스틱 또는 플라스틱 필름으로 직접 만든 평평한 다공성 시트입니다.
 코팅된 직물은 면 직물이 불투수성 또는 방수가 되는 것과 같은 추가된 특성을 유지하고 기능을 향상시키기 위해 코팅 절차를 거친 직물입니다. 코팅 직물은 암막 커튼, 우비용 방수 직물 개발 등 다양한 용도로 사용됩니다.
섬유 인장 시험기 관련 용어 설명 위키 백과:
인장 테스트(https://en.wikipedia.org/wiki/Tensile_testing)