拉力試驗(yàn)機(jī)橡膠件和塑料件的不同夾具選擇

一、橡膠件夾具：應(yīng)對(duì)高彈性與大形變

1. 楔形防滑夾具

• 原理：利用楔形斜面的自鎖特性，隨拉力增大自動(dòng)增強(qiáng)夾持力。例如，夾具接觸面加工菱形防滑紋路（深度 0.2-0.5mm），通過(guò)機(jī)械咬合防止橡膠滑動(dòng)。
• 適用場(chǎng)景：通用橡膠件（如標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣、橡膠條），尤其適合硬度范圍在 Shore A 30-90 的材料。
• 優(yōu)勢(shì)：無(wú)需額外調(diào)節(jié)夾緊力，適配多數(shù)橡膠類型；但需注意紋路不可過(guò)深，避免損傷試樣表面。

2. 氣動(dòng)對(duì)夾夾具

• 原理：通過(guò)壓縮空氣驅(qū)動(dòng)夾板均勻施力，夾持面采用聚氨酯或橡膠襯墊緩沖壓力。例如，青島涵銳的氣動(dòng)夾具配備氣密檢測(cè)功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)控夾持穩(wěn)定性。
• 適用場(chǎng)景：軟質(zhì)橡膠、薄橡膠膜或粘性橡膠，氣壓通常控制在 0.2-0.5MPa，避免過(guò)壓導(dǎo)致試樣變形。
• 優(yōu)勢(shì)：施力均勻，可通過(guò)氣壓調(diào)節(jié)適應(yīng)不同硬度；但需定期檢查襯墊磨損情況，防止因摩擦力下降導(dǎo)致打滑。

3. 輥筒式夾具

• 原理：上下輥筒隨試樣形變自由轉(zhuǎn)動(dòng)，減少局部應(yīng)力集中。例如，硬質(zhì)合金輥筒（防磨損設(shè)計(jì)）與試樣接觸面預(yù)留 1-2mm 間隙，避免卡斷高延展性材料。
• 適用場(chǎng)景：乳膠、彈性體等伸長(zhǎng)率超過(guò) 500% 的材料，尤其適合動(dòng)態(tài)拉伸測(cè)試。
• 優(yōu)勢(shì)：適配大形變，降低試樣斷裂風(fēng)險(xiǎn)；但需定期清潔輥筒表面，防止橡膠碎屑堆積影響轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性。

4. 齒形夾片夾具

• 原理：夾持面設(shè)計(jì)細(xì)齒結(jié)構(gòu)（齒距 0.5-1mm），嵌入硬質(zhì)橡膠表層增強(qiáng)咬合力。例如，針對(duì)硫化橡膠或密封件，齒形需圓潤(rùn)（避免刺穿）且與試樣寬度一致。
• 適用場(chǎng)景：硬度較高的橡膠（如工業(yè)用耐磨橡膠），可承受較大拉伸載荷。
• 注意事項(xiàng)：夾片需與試樣緊密貼合，避免邊緣應(yīng)力集中導(dǎo)致撕裂。

二、塑料件夾具：適配剛性與表面多樣性

1. 可調(diào)式楔形夾具

• 原理：通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)楔形塊夾緊力，夾持面可選光滑襯片（適配高精度表面）或防滑襯片（如硅膠材質(zhì)）。例如，ZwickRoell 的氣動(dòng)夾具采用雙作動(dòng)缸設(shè)計(jì)，確保對(duì)稱施力并自動(dòng)對(duì)中。
• 適用場(chǎng)景：ABS、PC 等硬質(zhì)塑料，夾緊力可通過(guò)扭矩扳手或壓力傳感器精確控制（通常為 5-20N）。
• 優(yōu)勢(shì)：兼容多種表面特性，避免壓碎脆性材料；但需根據(jù)試樣厚度調(diào)整楔形塊角度（15°-30° 為宜）。

2. 三點(diǎn)彎曲夾具

• 原理：底部?jī)芍吸c(diǎn)與頂部加壓點(diǎn)形成彎曲受力模式，替代傳統(tǒng)拉伸測(cè)試，避免脆斷。例如，支撐點(diǎn)間距設(shè)為試樣厚度的 10-16 倍（符合 GB/T 9341 標(biāo)準(zhǔn)），加壓點(diǎn)采用圓弧面防止應(yīng)力集中。
• 適用場(chǎng)景：PS、PMMA 等脆硬塑料板材，可同步測(cè)試彎曲強(qiáng)度與模量。
• 優(yōu)勢(shì)：降低拉伸斷裂風(fēng)險(xiǎn)；但需注意試樣兩端需完全支撐，避免懸空導(dǎo)致測(cè)試偏差。

3. 薄膜專用氣動(dòng)夾具

• 原理：超薄夾板（厚度 0.5-1mm）配合均勻氣壓，減少對(duì)薄膜的機(jī)械損傷。例如，MTS 的輥式夾具采用平滑橡膠夾持面，適配厚度＜0.1mm 的 PE 膜或 PET 膜。
• 適用場(chǎng)景：塑料薄膜拉伸測(cè)試，氣壓通常控制在 0.1-0.3MPa，避免薄膜被夾皺或拉破。
• 優(yōu)勢(shì)：鏡面拋光夾持面可防止刮傷；但需注意夾具閉合速度，避免因沖擊導(dǎo)致試樣破損。

4. V 型槽夾具

• 原理：V 型槽角度（60°-90°）適配圓柱形或異形塑料件（如塑料棒、管材），通過(guò)面接觸分散壓力。例如，青島涵銳的內(nèi)漲夾具采用模塊化設(shè)計(jì)，可快速更換不同孔徑的漲套。
• 適用場(chǎng)景：異形塑料件或需軸向定位的試樣，如汽車零部件的測(cè)試。
• 優(yōu)勢(shì)：減少局部應(yīng)力，提高測(cè)試重復(fù)性；但需確保 V 型槽與試樣尺寸匹配，避免晃動(dòng)。

三、關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

1. 標(biāo)準(zhǔn)參考：
   • 塑料測(cè)試：ASTM D638（拉伸性能）、ISO 527-2（塑料拉伸測(cè)試方法）。
   • 橡膠測(cè)試：ASTM D412（硫化橡膠拉伸性能）、ISO 37（橡膠拉伸測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）。
2. 夾具維護(hù)：
   • 定期清潔夾具表面，防止碎屑影響夾持力；
   • 檢查氣動(dòng)夾具的氣壓穩(wěn)定性，避免因管路泄漏導(dǎo)致測(cè)試偏差；
   • 針對(duì)硬質(zhì)塑料夾具，需使用扭矩扳手校準(zhǔn)夾緊力，確保每次測(cè)試條件一致。
3. 特殊場(chǎng)景處理：
   • 粘性橡膠：可在夾具表面涂覆滑石粉或硅油，減少粘連；
   • 復(fù)合材料：采用分層夾持設(shè)計(jì)，例如內(nèi)層軟質(zhì)襯墊 + 外層硬質(zhì)夾板，平衡緩沖與支撐需求。