חֲדָשׁוֹת

האם בבדיקה יומיומית, בנוסף לפרמטרי הדיוק של הציוד עצמו, שקלת פעם את ההשפעה של מדידת גודל המדגם על תוצאות הבדיקה? מאמר זה ישלב סטנדרטים ומקרים ספציפיים כדי לתת כמה הצעות לגבי מדידת הגודל של כמה חומרים נפוצים.

1. כמה משפיעה השגיאה במדידת גודל המדגם על תוצאות הבדיקה?

ראשית, כמה גדולה השגיאה היחסית שנגרמה מהשגיאה. לדוגמה, עבור אותה שגיאה של 0.1 מ"מ, עבור גודל של 10 מ"מ, השגיאה היא 1%, ועבור גודל של 1 מ"מ, השגיאה היא 10%;

שנית, כמה השפעה יש לגודל על התוצאה. עבור נוסחת חישוב חוזק הכיפוף, לרוחב יש השפעה מסדר ראשון על התוצאה, בעוד שלעובי יש השפעה מסדר שני על התוצאה. כאשר השגיאה היחסית זהה, לעובי יש השפעה גדולה יותר על התוצאה.
לדוגמה, הרוחב והעובי הסטנדרטיים של דגימת בדיקת הכיפוף הם 10 מ"מ ו-4 מ"מ בהתאמה, ומודול הכיפוף הוא 8956MPa. כאשר גודל המדגם בפועל מוזן, הרוחב והעובי הם 9.90 מ"מ ו-3.90 מ"מ בהתאמה, מודול הכיפוף הופך ל-9741MPa, עלייה של כמעט 9%.

2. מה הביצועים של ציוד למדידת גודל דגימה נפוץ?

ציוד מדידת המימד הנפוץ ביותר כיום הוא בעיקר מיקרומטרים, קליפרים, מדי עובי וכו'.

טווח המיקרומטרים הרגילים בדרך כלל אינו עולה על 30 מ"מ, הרזולוציה היא 1 מיקרומטר, ושגיאת החיווי המקסימלית היא בערך ±(2~4) מיקרומטר. הרזולוציה של מיקרומטרים בעלי דיוק גבוה יכולה להגיע ל-0.1μm, ושגיאת החיווי המקסימלית היא ±0.5μm.

למיקרומטר מובנה ערך כוח מדידה קבוע, וכל מדידה יכולה לקבל את תוצאת המדידה בתנאי כוח מגע קבוע, המתאים למדידת מימד של חומרים קשים.

טווח המדידה של קליפר קונבנציונלי הוא בדרך כלל לא יותר מ-300 מ"מ, עם רזולוציה של 0.01 מ"מ ושגיאת חיווי מקסימלית של בערך ±0.02~0.05 מ"מ. כמה קליפרים גדולים יכולים להגיע לטווח מדידה של 1000 מ"מ, אבל השגיאה גם תגדל.

ערך כוח ההידוק של הקליפר תלוי בפעולת המפעיל. תוצאות המדידה של אותו אדם בדרך כלל יציבות, ויהיה הבדל מסוים בין תוצאות המדידה של אנשים שונים. זה מתאים למדידת ממדים של חומרים קשים ולמדידה ממדי של כמה חומרים רכים בגודל גדול.

המסע, הדיוק והרזולוציה של מד עובי דומים בדרך כלל לאלו של מיקרומטר. מכשירים אלה מספקים גם לחץ קבוע, אך ניתן לכוונן את הלחץ על ידי שינוי העומס על החלק העליון. בדרך כלל, מכשירים אלו מתאימים למדידת חומרים רכים.

3. כיצד לבחור את ציוד מדידת גודל הדגימה המתאים?

המפתח לבחירת ציוד מדידה ממדי הוא להבטיח שניתן להשיג תוצאות בדיקה מייצגות וניתנות לשחזור גבוה. הדבר הראשון שעלינו לקחת בחשבון הוא הפרמטרים הבסיסיים: טווח ודיוק. בנוסף, ציוד מדידה ממדי נפוץ כגון מיקרומטרים וקליפרים הם ציוד מדידת מגע. עבור כמה צורות מיוחדות או דגימות רכות, עלינו לשקול גם את ההשפעה של צורת הבדיקה וכוח המגע. למעשה, תקנים רבים הציגו דרישות מתאימות לציוד מדידה ממדי: תקן ISO 16012:2015 קובע כי ניתן להשתמש במדדי עובי מיקרומטרים או מיקרומטרים כדי למדוד את הרוחב והעובי של דגימות יצוקות בהזרקה; עבור דגימות מעובדות, ניתן להשתמש גם בקליפרים וציוד מדידה ללא מגע. עבור תוצאות מדידה מימדיות של <10 מ"מ, הדיוק חייב להיות בטווח של ±0.02 מ"מ, ולתוצאות מדידה ממדיות של ≥10 מ"מ, דרישת הדיוק היא ±0.1 מ"מ. GB/T 6342 קובע את שיטת מדידת הממדים עבור פלסטיק קצף וגומי. עבור דגימות מסוימות, מיקרומטרים ומחוגה מותרים, אך השימוש במיקרומטרים ובחוגה נקבע בקפדנות כדי למנוע מהדגימה להיות נתון לכוחות גדולים, וכתוצאה מכך תוצאות מדידה לא מדויקות. בנוסף, עבור דגימות בעובי של פחות מ-10 מ"מ, התקן ממליץ גם על שימוש במיקרומטר, אך יש דרישות מחמירות למתח המגע, שהוא 100±10Pa.

GB/T 2941 מפרט את שיטת המדידה הממדית עבור דגימות גומי. ראוי לציין כי עבור דגימות בעובי של פחות מ-30 מ"מ, התקן מציין שצורת הגשושית היא רגל לחץ שטוחה עגולה בקוטר של 2 מ"מ~10 מ"מ. עבור דגימות עם קשיות של ≥35 IRHD, העומס המופעל הוא 22±5kPa, ולדגימות עם קשיות של פחות מ-35 IRHD, העומס המופעל הוא 10±2kPa.

4. איזה ציוד מדידה יכול להיות מומלץ עבור כמה חומרים נפוצים?

א.לדגימות מתיחה מפלסטיק, מומלץ להשתמש במיקרומטר למדידת הרוחב והעובי;

ב. עבור דגימות פגיעה מחורצות, ניתן להשתמש במיקרומטר או במד עובי ברזולוציה של 1μm למדידה, אך רדיוס הקשת בתחתית הבדיקה לא יעלה על 0.10 מ"מ;

ג. עבור דגימות סרט, מומלץ מד עובי ברזולוציה טובה מ-1μm למדידת העובי;

ד. עבור דגימות מתיחה גומי, מומלץ מד עובי למדידת העובי, אך יש לשים לב לאזור הבדיקה ולעומס;

ה. לחומרי קצף דקים יותר מומלץ מד עובי ייעודי למדידת העובי.

5. בנוסף לבחירת הציוד, אילו שיקולים נוספים יש לקחת בעת מדידת מידות?

יש להתייחס למיקום המדידה של חלק מהדגימות כמייצג את הגודל האמיתי של הדגימה.

לדוגמה, עבור רצועות מעוגלות בהזרקה, תהיה זווית טיוטה של ​​לא יותר מ-1° בצד ה-spline, כך שהשגיאה בין ערכי הרוחב המקסימליים והמינימליים יכולה להגיע ל-0.14 מ"מ.

בנוסף, לדגימות המוזרקות תהיה התכווצות תרמית, ויהיה הבדל גדול בין מדידה באמצע ובקצה הדגימה, ולכן התקנים הרלוונטיים יקבעו גם את מיקום המדידה. לדוגמה, ISO 178 דורש שמיקום המדידה של רוחב הדגימה יהיה ±0.5 מ"מ מקו מרכז העובי, ומיקום מדידת העובי הוא ±3.25 מ"מ מקו מרכז הרוחב.

בנוסף להקפדה על מדידת המידות בצורה נכונה, יש להקפיד גם על מניעת שגיאות הנגרמות על ידי טעויות קלט אנושיות.