Um testador de tração e uma máquina universal de teste (UTM) são frequentemente construídos em plataformas de teste semelhantes . A diferença nem sempre está na máquina em si, mas em como ela está configurada e quais testes ela pode realizar.
Para laboratórios que adquirem novos equipamentos, as perguntas mais úteis dizem respeito a métodos de teste, medição de força, fixações e requisitos de amostra. Compreender esses fatores ajuda a determinar se uma configuração dedicada de teste de tração é suficiente ou se um UTM multiuso seria um investimento melhor.
UTM vs Tensile Tester: Qual é a Diferença Real?
Uma máquina universal de testes é um sistema configurável usado para medir as propriedades mecânicas de materiais e componentes sob carga controlada. Dependendo de sua estrutura e acessórios, pode suportar testes de tração, compressão, flexão, descascamento e outros testes mecânicos.
Um testador de tração geralmente é configurado ou comercializado principalmente para testes de tração, incluindo medições como resistência à tração, força de ruptura e alongamento.
Na prática, porém, esses nomes frequentemente se sobrepõem. Uma máquina vendida como testador de tração pode usar o mesmo quadro, célula de carga e sistema de controle que um UTM. Com luminárias e softwares compatíveis, ele também pode suportar métodos de teste adicionais .
A distinção, portanto, está mais relacionada à configuração de teste disponível do que a uma divisão fixa entre duas categorias de máquinas.
Principais Diferenças em Resumo
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Comparação |
Máquina de Teste Universal (UTM) |
Testador de Tração |
|---|---|---|
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Propósito principal |
Testes mecânicos configuráveis |
Principalmente ensaio de tração |
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Aplicações típicas |
Métodos de tração, compressão, flexão e outros suportes |
Resistência à tração, alongamento e força de ruptura |
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Jogos |
Intercambiáveis, específicos de aplicação |
Geralmente configurados com empunhaduras de tração |
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Capacidade de carga |
Depende do modelo selecionado |
Depende do modelo selecionado |
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Precisão da medição |
Depende do sistema de medição |
Depende do sistema de medição |
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Usuários típicos |
Laboratórios multiuso de QC e P&D |
Laboratórios que realizam procedimentos de tração definidos |
Nenhum dos nomes garante uma capacidade específica, classe de precisão ou variedade de funções de teste. Esses detalhes precisam ser confirmados a partir da configuração real do equipamento.
Uma Máquina, Diferentes Configurações de Teste
A flexibilidade de um UTM vem de sua capacidade de acomodar diferentes arranjos de carga, desde que a máquina tenha a capacidade necessária e capacidades de controlee acessórios.
Considere três exames laboratoriais comuns .
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Método de Teste |
Configuração Típica |
Medição Principal |
|---|---|---|
|
Ensaio de tração |
Empunhaduras de tração superior e inferior |
Força de tração e deformação |
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Teste de compressão |
Placas de compressão |
Força de compressão e deslocamento |
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Flexão de três pontos |
Dois suportes inferiores e um nariz de carga superior |
Força de flexão e deflexão |
Nos testes de tração, a amostra é fixada entre as empunhaduras e puxada ao longo do eixo de carga. O teste de compressão utiliza placas para aplicar uma carga de compressão, enquanto a flexão em três pontos requer um fixário com espaçamento de suporte definido e um nariz de carga.
Esses procedimentos podem compartilhar um quadro de máquina compatível, mas não compartilham requisitos de teste idênticos .
Por exemplo, as ASTM D638 e ISO 527 tratam de ensaios de tração de plásticos, enquanto as ASTM D695 e ASTM D790 cobrem ensaios de compressão e flexão, respectivamente. Cada método possui seus próprios requisitos para preparação da amostra, condições de carregamento e cálculo de resultados.
Os acessórios de medição também importam. Quando um procedimento exige deformação sobre um comprimento de bitola definido , o deslocamento do cabeçote transversal sozinho pode não ser um substituto aceitável para a medição de deformação especificada método.
Mudar o dispositivo pode expandir as aplicações de uma máquina, mas não estabelece automaticamente a adequação para todos os padrões de teste.
Quando uma configuração de teste de tração é suficiente?
Uma configuração dedicada de ensaio de tração pode ser uma escolha prática quando um laboratório realiza repetidamente um procedimento definido e não há necessidade imediata de outros modos de carregamento.
Nessa situação, desempenho de medição, agarramento e repetibilidade merecem mais atenção do que o número de funções listadas em um folheto de produto.
Controle de Qualidade de Filme Plástico
Um fabricante de embalagens que realiza testes rotineiros de tração em filmes poliméricos finos precisa de um sistema adequado à faixa de forças esperada , dimensões da amostra e teste procedimento.
As empunhaduras de filme devem segurar a amostra com segurança sem causar danos prematuros. Velocidade de teste, viagens disponíveis e funções de relatórios também precisam corresponder aos requisitos do laboratório.
Um sistema de teste de tração devidamente configurado pode fornecer tudo o que é necessário para essa aplicação.
Ensaio de Tração de Borracha
Amostras de borracha podem sofrer considerável alongamento antes de romperem.
Curso adequado, empunhaduras adequadas e o método de medição de deformação necessário podem ser mais importantes do que escolher uma máquina com a maior capacidade disponível.
Uma máquina de teste pode ter capacidade de força suficiente e ainda assim ser inadequada se não conseguir acomodar a extensão da amostra durante o teste.
Teste de Pull de Componentes de Rotina
Alguns laboratórios de produção testam repetidamente um componente específico contra um requisito definido de força de tração.
Quando a geometria e o procedimento da amostra permanecem consistentes, uma configuração adequada de ensaio de tração pode ser suficiente sem investir em funções adicionais que o o laboratório não espera usar.
Isso não significa que um testador de tração dedicado seja inerentemente mais preciso ou menos caro do que um UTM. Essas características dependem do equipamento que está sendo comparado.
A decisão de compra deve refletir os requisitos reais de teste e a carga de trabalho prevista no laboratório.
Quando você deve escolher uma máquina universal de teste?
Um UTM configurável torna-se mais útil quando um laboratório precisa realizar vários métodos de teste mecânico ou espera que seus requisitos de teste mudem.
Considere um laboratório de componentes automotivos avaliando materiais poliméricos, peças moldadas e componentes montados. Seu trabalho pode envolver testes de tração de amostras plásticas, testes de compressão de partes selecionadas e flexão em três pontos de amostras de materiais.
Se as forças, dimensões e procedimentos necessários de amostra estiverem dentro das capacidades de uma plataforma de máquina compatível , essas aplicações podem ser acomodadas por meio de Diferentes luminárias e configurações de medição.
Essa flexibilidade é valiosa em laboratórios compartilhados de QC e instalações de P&D, onde as necessidades de testes variam entre projetos.
Também pode reduzir a necessidade de adquirir quadros separados para cada teste mecânico estático compatível .
No entanto, o termo universal não deve ser interpretado como capacidade ilimitada de testes.
Um UTM estático convencional não substitui automaticamente equipamentos especializados para fadiga de alta frequência, impacto, torque ou testes ambientais. Tais aplicações podem exigir sistemas dedicados ou soluções de engenharia adicionais .
Qual configuração se encaixa no seu laboratório?
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Requisito do Laboratório |
Direção de Seleção |
|---|---|
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Um procedimento de tração fixo |
Priorize uma configuração adequada de teste de tração |
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Ensaios de tração e compressão |
Considere um UTM configurável |
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Flexão de tração e de três pontos |
Verifique a compatibilidade do aparelho e da máquina |
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Várias categorias de materiais |
Avalie a flexibilidade das células de carga e dos dispositivos |
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Mudanças nos requisitos de P&D |
Considere as necessidades futuras de configuração |
O objetivo não é comprar a máquina com a maior lista de funções disponíveis. É selecionar um sistema que possa realizar os procedimentos exigidos pelo laboratório dentro de suas capacidades operacionais verificadas .
Por que a Força Range Importa Mais do que a Capacidade Máxima
Uma das considerações mais importantes ao selecionar qualquer uma das máquinas é a relação entre a capacidade máxima e as forças reais a serem medidas.
Uma máquina de teste de 50 kN não é automaticamente uma escolha melhor do que uma máquina de 5 kN para toda aplicação de tração.
A força de trabalho esperada, a capacidade da célula de carga e a faixa de medição verificada precisam ser consideradas separadamente.
Exemplo de Engenharia: Testar uma Amostra com uma Força de Quebra Esperada de 2 KN
Considere um laboratório testando amostras plásticas com uma força de ruptura esperada de cerca de 2 kN.
Tanto uma célula de carga de 5 kN quanto uma de 50 kN têm capacidade nominal suficiente. No entanto, a força de teste representa 40% da capacidade do sensor menor e apenas 4% da do maior.
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Parâmetro |
Célula de Carga de 5 kN |
Célula de Carga de 50 kN |
|---|---|---|
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Capacidade nominal |
5 kN |
50 kN |
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Força de ruptura esperada |
2 kN |
2 kN |
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Porcentagem da capacidade nominal |
40% |
4% |
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Capacidade nominal suficiente |
Sim |
Sim |
|
Desempenho de medição a 2 kN |
Deve ser verificado |
Deve ser verificado |
Essa diferença vale a pena ser analisada, embora não determine qual sensor é mais preciso.
A questão relevante é se o sistema de medição selecionado fornece desempenho verificado sobre a faixa real da força de trabalho.
Os engenheiros também devem distinguir entre três especificações que às vezes são tratadas como intercambiáveis.
Capacidade de Quadro vs Capacidade da Célula de Carga
A capacidade estrutural máxima de uma estrutura de máquina não representa necessariamente a capacidade de cada célula de carga instalada nela.
Capacidade da Célula de Carga vs Faixa de Medição Verificada
A capacidade nominal de um sensor não estabelece, por si só, a menor força na qual seu desempenho de medição especificado é verificado.
Deslocamento da Cabeça Transversal vs Tensão do Estípico
O movimento da máquina pode incluir deformação e flexibilidade da estrutura, dos fixadores e do assento da amostra. Quando um padrão exige medição de deformação em um comprimento de bitola definido, pode ser necessário um extensômetro adequado ou outro método de medição especificado.
Essas considerações se aplicam igualmente a equipamentos comercializados como máquinas de teste universais ou testadores de tração.
Um sistema adequado combina capacidade suficiente com desempenho de medição, aderência, curso e controle de teste adequados .
Qual máquina de teste ITM-LAB você deve escolher?
O ITM-LAB fornece configurações universais de máquinas de teste que cobrem diferentes requisitos de força para testes de materiais e componentes.
A força de teste esperada oferece um ponto de partida útil para identificar uma série de máquinas adequada.
Opções de Máquinas Universais de Teste ITM-LAB
|
Modelo |
Capacidade de Força Disponível |
Direção de Seleção Inicial |
|---|---|---|
|
RS-8010A |
50 N–5 kN |
Ensaio de materiais e componentes de menor força |
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RS-8000 |
10–50 kN |
Testes mecânicos de força média |
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RS-8000A |
100–300 kN |
Testes de materiais de maior força |
Essas faixas de capacidade fornecem uma referência inicial , em vez de uma regra completa de seleção.
A configuração final deve ser verificada com base na força esperada, dimensões da amostra, método de teste, curso disponível, requisitos de aderência e alcance de medição verificado.
Para laboratórios que comparam diferentes máquinas, é útil estabelecer as seguintes informações antes de fazer uma compra:
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Métodos de teste exigidos e padrões aplicáveis.
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Forças de teste normais e máximas esperadas.
-
Dimensões da amostra e requisitos de aderência.
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Exigia medição de curso, velocidade e deformação.
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Alcance de medição de força verificado da configuração selecionada.
Uma compreensão clara desses requisitos facilita a determinação de quais séries de máquinas e acessórios são adequados.
Conclusão
Para um laboratório que realiza um procedimento de tração fixa, uma configuração adequada de ensaio de tração pode ser tudo o que é necessário. Um UTM configurável torna-se mais útil quando diferentes testes mecânicos precisam compartilhar a mesma plataforma de máquina.
Nenhuma das escolhas deve ser feita apenas pela capacidade da máquina ou pela terminologia do produto. O método de teste, a faixa de força de trabalho, os dispositivos fixos e os requisitos de medição determinam se um sistema é adequado.
Defina o teste primeiro. Selecione a máquina em seguida.
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