En las pruebas diarias, además de los parámetros de precisión del propio equipo, ¿ha considerado alguna vez el impacto de la medición del tamaño de la muestra en los resultados de la prueba? Este artículo combinará estándares y casos específicos para brindar algunas sugerencias sobre la medición del tamaño de algunos materiales comunes.
1. ¿Cuánto afecta el error al medir el tamaño de la muestra a los resultados de la prueba?
Primero, ¿qué tan grande es el error relativo causado por el error? Por ejemplo, para el mismo error de 0,1 mm, para un tamaño de 10 mm, el error es del 1% y para un tamaño de 1 mm, el error es del 10%;
En segundo lugar, ¿cuánta influencia tiene el tamaño en el resultado? Para la fórmula de cálculo de la resistencia a la flexión, el ancho tiene un efecto de primer orden en el resultado, mientras que el espesor tiene un efecto de segundo orden en el resultado. Cuando el error relativo es el mismo, el espesor tiene un mayor impacto en el resultado.
Por ejemplo, el ancho y el espesor estándar de la muestra de prueba de flexión son 10 mm y 4 mm respectivamente, y el módulo de flexión es 8956 MPa. Cuando se ingresa el tamaño real de la muestra, el ancho y el espesor son 9,90 mm y 3,90 mm respectivamente, el módulo de flexión se convierte en 9741 MPa, un aumento de casi el 9 %.
2. ¿Cuál es el rendimiento de los equipos comunes de medición del tamaño de muestras?
Los equipos de medición dimensional más habituales en la actualidad son principalmente micrómetros, calibres, calibres de espesor, etc.
El rango de los micrómetros ordinarios generalmente no excede los 30 mm, la resolución es de 1 μm y el error de indicación máximo es de aproximadamente ± (2 ~ 4) μm. La resolución de los micrómetros de alta precisión puede alcanzar los 0,1 μm y el error máximo de indicación es de ±0,5 μm.
El micrómetro tiene un valor de fuerza de medición constante incorporado, y cada medición puede obtener el resultado de la medición bajo la condición de fuerza de contacto constante, lo cual es adecuado para la medición dimensional de materiales duros.
El rango de medición de un calibrador convencional generalmente no supera los 300 mm, con una resolución de 0,01 mm y un error de indicación máximo de aproximadamente ±0,02~0,05 mm. Algunos calibres grandes pueden alcanzar un rango de medición de 1000 mm, pero el error también aumentará.
El valor de la fuerza de sujeción de la pinza depende de la operación del operador. Los resultados de las mediciones de la misma persona son generalmente estables y habrá una cierta diferencia entre los resultados de las mediciones de diferentes personas. Es adecuado para la medición dimensional de materiales duros y la medición dimensional de algunos materiales blandos de gran tamaño.
El recorrido, la precisión y la resolución de un medidor de espesor son generalmente similares a los de un micrómetro. Estos dispositivos también proporcionan una presión constante, pero la presión se puede ajustar cambiando la carga en la parte superior. Generalmente, estos dispositivos son adecuados para medir materiales blandos.
3. ¿Cómo elegir el equipo de medición del tamaño de muestra adecuado?
La clave para seleccionar equipos de medición dimensional es garantizar que se puedan obtener resultados de prueba representativos y altamente repetibles. Lo primero que debemos considerar son los parámetros básicos: alcance y precisión. Además, los equipos de medición dimensional comúnmente utilizados, como micrómetros y calibradores, son equipos de medición por contacto. Para algunas formas especiales o muestras blandas, también debemos considerar la influencia de la forma de la sonda y la fuerza de contacto. De hecho, muchas normas han presentado requisitos correspondientes para los equipos de medición dimensional: ISO 16012:2015 estipula que para estrías moldeadas por inyección, se pueden utilizar micrómetros o medidores de espesor micrométricos para medir el ancho y el espesor de las muestras moldeadas por inyección; para muestras mecanizadas, también se pueden utilizar calibradores y equipos de medición sin contacto. Para resultados de medición dimensional de <10 mm, la precisión debe estar dentro de ±0,02 mm, y para resultados de medición dimensional de ≥10 mm, el requisito de precisión es de ±0,1 mm. GB/T 6342 estipula el método de medición dimensional para espumas plásticas y caucho. Para algunas muestras, se permiten micrómetros y calibradores, pero el uso de micrómetros y calibradores está estrictamente estipulado para evitar que la muestra quede sometida a grandes fuerzas, lo que daría como resultado resultados de medición inexactos. Además, para muestras con un espesor inferior a 10 mm, la norma también recomienda el uso de un micrómetro, pero tiene requisitos estrictos para la tensión de contacto, que es 100 ± 10 Pa.
GB/T 2941 especifica el método de medición dimensional para muestras de caucho. Vale la pena señalar que para muestras con un espesor inferior a 30 mm, el estándar especifica que la forma de la sonda es un pie de presión plano circular con un diámetro de 2 mm ~ 10 mm. Para muestras con una dureza de ≥35 IRHD, la carga aplicada es de 22 ± 5 kPa, y para muestras con una dureza de menos de 35 IRHD, la carga aplicada es de 10 ± 2 kPa.
4. ¿Qué equipo de medición se puede recomendar para algunos materiales comunes?
A. Para muestras plásticas de tracción, se recomienda utilizar un micrómetro para medir el ancho y el espesor;
B. Para muestras de impacto con muescas, se puede utilizar para la medición un micrómetro o un medidor de espesor con una resolución de 1 μm, pero el radio del arco en la parte inferior de la sonda no debe exceder los 0,10 mm;
C. Para muestras de películas, se recomienda un medidor de espesor con una resolución mejor que 1 μm para medir el espesor;
D. Para muestras de tracción de caucho, se recomienda un medidor de espesor para medir el espesor, pero se debe prestar atención al área de la sonda y la carga;
E. Para materiales de espuma más delgados, se recomienda un medidor de espesor exclusivo para medir el espesor.
5. Además de la selección del equipo, ¿qué otras consideraciones se deben tener al medir las dimensiones?
Se debe considerar que la posición de medición de algunas muestras representa el tamaño real de la muestra.
Por ejemplo, para estrías curvas moldeadas por inyección, habrá un ángulo de desmoldeo de no más de 1° en el lado de la estría, por lo que el error entre los valores de ancho máximo y mínimo puede alcanzar 0,14 mm.
Además, las muestras moldeadas por inyección tendrán contracción térmica y habrá una gran diferencia entre medir en el medio y en el borde de la muestra, por lo que las normas pertinentes también especificarán la posición de medición. Por ejemplo, ISO 178 requiere que la posición de medición del ancho de la muestra sea ±0,5 mm desde la línea central del espesor y que la posición de medición del espesor sea ±3,25 mm desde la línea central del ancho.
Además de garantizar que las dimensiones se midan correctamente, también se debe tener cuidado para evitar errores causados por errores de entrada humana.
Hora de publicación: 25 de octubre de 2024