Ambalaj Tekstürü – Tekstür Analiz Cihazı TAXTPlus

packaging texture

Kağıt ve karton: Doku analizinin en son gelişmelere uygulanması

Haziran 21, 2024/in Ambalaj Tekstürü /tarafından dpn

Çevre bilincinin artması nedeniyle ambalaj endüstrisinde doğal kaynaklardan yüksek performanslı, biyolojik olarak parçalanabilen malzemeler üretme yönünde büyüyen bir eğilim var. Esas olarak doğal elyaflardan ve az miktarda biyopolimerden oluşan kompozitlerin geliştirilmesi, hem akademik hem de endüstriyel araştırmalarda önemli bir hedef olmuştur. Doğal elyaflar aynı zamanda daha uygun maliyetli olmaları, çevre dostu olmaları ve sentetik elyaflarla kıyaslanabilir mekanik özelliklere sahip olmaları gibi çeşitli avantajlarından dolayı da seçilmektedir. Bununla birlikte hidrofilik karakterleri, matris ile zayıf arayüzey yapışmasına yol açar. Sonuç olarak, elyafın yüzeyinin kimyasal olarak işlenmesi gerekli görünmektedir. Ambalaj sanayi sektöründe en sık kullanılan işlem olan ağartma işleminden farklı olarak alkali işlem, uygun maliyetlidir ve lifleri bir arada tutan bağlantı malzemesi olarak kabul edilen lignin gibi amorf bileşenlerin yalnızca kısmen uzaklaştırılmasını sağlar. Sıcak sıkıştırma, mekanik özelliklerin artmasına neden olur. Bununla birlikte, kimyasal olarak işlenmiş elyafların tek başına kullanılmasındaki temel sorun, bunların düşük mekanik ve su bariyeri özellikleridir. Bu, malzemenin yüzeyini kaplamak için düşük miktarda biyopolimer kullanılarak önlenebilir. Biyopolimerler arasında nişasta, çok yönlülüğü, düşük maliyeti, bolluğu ve biyolojik olarak parçalanabilirliği nedeniyle en umut verici yenilenebilir biyopolimerlerden biridir. Ek olarak, nişasta biyopolimerlerinin mekanik, termal ve nem koruma özellikleri, plastikleştiriciler ve çapraz bağlama maddesi eklenerek özel ihtiyaçları karşılayacak şekilde daha da geliştirilebilir ve uyarlanabilir.

Elbette bunun gibi bir gelişme, hangi proseslerin ve bileşen eklenmesinin performansı etkilediğini belirlemek ve optimum mekanik özellikleri (germe veya sıkıştırmada) yaratmaya yönelik bir ölçüm aracı gerektirir; böylece nihai sonuç yalnızca gezegen için daha iyi olmakla kalmaz, aynı zamanda daha da iyi olur. tavizsiz bir iş için gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

Kağıt ve karton ürün araştırma, geliştirme ve üretimindeki yeni malzeme ve ürün fikirleri nelerdir ve Doku Analizörü nasıl uygulanabilir?

Kağıt ve karton endüstrileri çevresel sürdürülebilirlik hedeflerini, teknolojik gelişmeleri ve değişen tüketici taleplerini karşılamak için dönüşümlerden geçiyor. Burada bazı yeni konseptlere ve ürün fikirlerine ve bunların geliştirilmesinde Doku Analiz Cihazının nasıl uygulanabileceğine bir göz atalım:

Ağaç ağacı kağıdı: Kağıt üretmek için tarımsal kalıntılar (saman, kabuk), bambu veya küspe gibi geleneksel olmayan hammaddelerin kullanılması, ağaç bazlı kağıt hamuruna olan bağımlılığın azaltılması.
Aktif ambalaj: Gıda tazeliğini izlemek, nemi kontrol etmek veya tüketicilerle etkileşime geçmek için teknolojilerle entegre karton.
Mikrofibrillenmiş selüloz (MFC): Gücü, bariyer özelliklerini arttırmak ve ağırlığı azaltmak için MFC içerir.
Suya ve yağa dayanıklı kağıt: Gıda ambalajlarında yararlı olan, suyu ve yağı iten çevre dostu işlemlerin veya kaplamaların geliştirilmesi.
E-mürekkep özellikli kağıt: Elektronik mürekkep ekranlarının kağıt veya kartona entegrasyonu, ambalaj veya tabela için dinamik ve değişen ekranlar oluşturma.
Hafifleştirme: Kağıt ve karton ürünlerinin, sağlamlığından ve işlevselliğinden ödün vermeden ağırlığının azaltılması.
Antimikrobiyal ambalaj: Gıda güvenliğini sağlamak ve raf ömrünü uzatmak için antimikrobiyal maddelerle işlenmiş kartonlardır.
Geri dönüştürülebilir ve kompostlaştırılabilir laminatlar: Geri dönüştürülebilen veya kompostlaştırılabilen çevre dostu laminatların geliştirilmesi.
Yenilebilir ambalaj: Kapladığı ürünle birlikte tüketilebilen karton veya kağıt bazlı ambalaj çözümleri.
Çevre dostu tek kullanımlık sofra takımı: Biyolojik olarak parçalanabilen veya kompostlaştırılabilen kağıt veya kartondan yapılmış tabaklar, bardaklar ve mutfak eşyaları.
3D kalıplanmış kağıt hamuru ambalajı: Bazı uygulamalarda plastiğin yerini alabilecek üç boyutlu ambalaj yapıları oluşturmak için kağıt hamuru kalıplama işlemlerinin kullanılması.
Tohumlu kağıtlar: Tohumların içine gömüldüğü, kullanımdan sonra ekilmelerine, bitki veya çiçeklerin filizlenmesine olanak sağlayan kağıtlar.
Yeniden kullanılabilir veya iade edilebilir ambalaj: Birden fazla kullanım veya yeniden doldurulmak üzere üreticiye iade etme amacıyla ambalajlama çözümleri tasarlamak.
Oluklu mobilyalar: Esas olarak oluklu mukavvadan yapılmış hafif, geçici mobilya çözümleri.
Kağıt elektroniği: Kağıdın sensörler, ekranlar ve hatta piller gibi esnek veya tek kullanımlık elektronikler için alt tabaka olarak kullanılması.
Çevresel kaygılar ön plana çıktıkça, kağıt ve karton endüstrisi muhtemelen sürdürülebilir çözümlere, yenilikçi uygulamalara ve yenilenemeyen veya parçalanamayan malzemelere olan bağımlılığımızı azaltan ürünlere odaklanmaya devam edecektir.

Doku Analiz Cihazını kullanarak kağıt ve karton ürün geliştirme konusunda yakın zamanda yapılan bazı ilginç araştırmalar:

Kağıt ve karton geliştirmede Tekstür Analizörünün kullanılması

Kağıt ve karton ürün araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) dünyasında, Tekstür Analiz Cihazı, hayati malzeme özelliklerinin kapsamlı bir değerlendirmesini sağlayan vazgeçilmez bir araç olarak ortaya çıkıyor. Bu çok yönlü alet, bir kağıt veya karton malzemenin kırılmadan önce dayanabileceği maksimum gerilimi ortaya çıkararak, çekme mukavemetinin belirlenmesi de dahil olmak üzere bir dizi uygulama sunar. Bükülme ve sertlik testleri, ambalaj tasarımında kritik hususlar olan malzeme esnekliği ve sertliği hakkında paha biçilmez bilgiler sağlar.

Doku Analiz Cihazının yetenekleri, özellikle lamine veya katmanlı ürünler için geçerli olan soyulma mukavemeti değerlendirmelerine uzanır ve burada tabakalar arasındaki yapışkan bağlanma mukavemetini ölçer. Delinmeye karşı dayanıklılık değerlendirmeleri, malzemeyi delmek için gereken kuvveti ortaya çıkararak malzemenin dayanıklılığına ışık tutar. Sürtünme katsayısının değerlendirilmesi, yazdırılabilirliği ve makine işleme verimliliğini önemli ölçüde etkileyen, kağıdın kayma direncine ilişkin bilgiler sunan çok önemli bir konu olarak ortaya çıkıyor. Yırtılma direnci testi, yırtılmanın yayılması için gereken enerjiyi ortaya çıkararak kağıdın esnekliğini ve sağlamlığını gösterir. Doku Analizörü aynı zamanda karton ambalajlar için son derece önemli olan sıkıştırma testlerini gerçekleştirme ve malzemenin çökmeden dış kuvvete veya ağırlığa dayanma yeteneğini ölçme konusunda da uzmandır.

Islak mukavemetin değerlendirilmesi, kağıt mendiller veya içecek kartonları gibi ürünler için malzemenin ıslak koşullardaki mukavemetinin değerlendirilmesi açısından çok önemlidir. Tekstür Analiz Cihazının görev alanı aynı zamanda şişme ve emicilik değerlendirmelerini de kapsamakta olup, kağıt ürünlerinin sıvı emme kapasitesi ve bunların yapısal bütünlük üzerindeki etkileri incelenmektedir. Son olarak, baskı kalitesi ve estetik kaygılara yönelik yüzey pürüzlülüğü analizi, kağıt yüzeyinin pürüzlülüğünü veya düzgünlüğünü değerlendirir.

Bu çok yönlü analizler sayesinde Tekstür Analizörü, kağıt ve karton ürün formülasyonlarının geliştirilmesine önemli ölçüde katkıda bulunarak çeşitli uygulamalarda dayanıklılık, işlevsellik ve optimum performans sağlar. Tekstür Analizörü niceliksel veriler sağlayarak araştırmacıların ve geliştiricilerin istenen özellikleri elde etmek için kompozisyonlarda, kaplamalarda veya işlemlerde ince ayarlamalar yapmasına olanak tanır. Kağıt ve kartonun gelişen dünyasında, bu tür araçlar yüksek kaliteyi korumak ve yenilikçi ürünler geliştirmek için çok değerlidir.

Çok çeşitli fiziksel özellikleri birçok farklı yolla ölçün
Oluklu mukavva, güçlü, ucuz ve hafif, geri dönüştürülebilir ambalajlar için tüm dünyada kullanılıyor. Astar levhalar arasına sıkıştırılmış yivli bir iç kısımdan oluşur. Varyasyonlar arasında yalnızca bir yüzdeki bir astar veya birkaç istiflenmiş katman bulunur. Genellikle karton kutular halinde yapılır, ancak ara sıra güçlendirme veya izolasyon amacıyla tabaka halinde de kullanılır. Çoğu kutu üreticisi, ürünleri ve bunları yapmak için kullanılan bileşenler üzerinde çok çeşitli testler gerçekleştirir. Pek çok kutu, belirli müşterilerin taleplerine göre üretilir ve bu testlerin amacı, bileşen malzemeleri ve ağırlıktan kaynaklanan maliyetleri en aza indirirken (müşterinin ihtiyaçlarını karşılayarak) dayanıklılığı en üst düzeye çıkarmaktır.

Bir test sırasında yalnızca maksimum kuvveti kaydeden geleneksel ezilme test ekipmanının aksine, Stable Micro Systems Doku Analizörleri, Exponent yazılımıyla birlikte, arıza mekanizmalarını tanımlamak ve bunları arıza noktalarına bağlamak için tam grafik analizinin yanı sıra isteğe bağlı senkronize video yakalamaya da olanak tanır. grafik. Güvenilir, tekrarlanabilir, objektif testler için hassas bir bilyalı vida, sağlam tasarım ve yüksek doğruluklu yük hücreleri (750 kg’a kadar yük kapasitesi) ve yarım mikronluk mesafe çözünürlükleri içerirler. Ek olarak, çok işlevlidirler; dolayısıyla ezilme, çekme, delinme ve bükülme dahil olmak üzere birçok kağıt, karton ve kutu testi tek bir cihaz üzerinde gerçekleştirilebilir.

Bir kutu yapımcısı tarafından gerçekleştirilen testler, bitmiş kutuda istenen özelliklere göre belirlenir. Üst üste istiflenmek üzere tasarlanan ‘sıkıştırma kutuları’, taşıma ve depolama sırasında dolu kapların istiflenmesine olanak sağlayacak kadar yüksek ezilme mukavemetine sahip olmak, içindekileri koruyacak sağlamlık ve koruyucu özelliklerini muhafaza etmek gibi bazı temel kriterleri her zaman karşılamalıdır. Müşterinin ihtiyaçlarına yetecek kadar uzun bir süre boyunca ve gerekli çevre koşullarında mülkler.

Zayıf fiziksel performans yalnızca içindeki ürüne zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda onu sağlayan şirketin itibarına ve karlılığına da zarar verebilir. Bu ‘güç’ özellikleri taklit veya daha geleneksel temel yöntemler kullanılarak ölçülebilir. Aşağıda özetlenen yöntemlerin kombinasyonları, her kutu tipi ve saklama koşulları için temel bir test seti sağlamak amacıyla kullanılabilir.

Tipik ölçümler şunları içerir: • Crush strength/resistance

• Compressive Strength

• Flexural stiffness/strength

• Creep

• Edgewise strength

• Breaking Strength

• Perforation strength

• Tensile Strength (wet/dry)

• Rigidity

• Penetration resistance

• Deformation to failure

• Tearing resistance

Exponent Texture Analizör yazılımında çok çeşitli KAĞIT VE KARTON test yöntemleri (ASTM, ISO VE TAPPI Standartları dahil) yerleşiktir ve tek bir düğme tıklamasıyla otomatik olarak yüklenir. Sizin için önceden hazırlanmış ürün özelliklerinizin analizine ve testlerinize daha hızlı erişmenize yardımcı oluyoruz.

Bu uygulama alanında yaygın olarak kullanılan özel ataşmanların ve tipik ölçümlerin bir seçkisi gösterilmektedir, ancak bu, kağıt ve kartonun test edilmesi için mevcut tüm aralığı içermeyebilir. Test prosedürleri şunları içerir: sıkıştırma, delme / nüfuz etme, çekme, kırma / bükme, ekstrüzyon, kesme / kesme. Listelenen ürün testleri için doku analizörlerinden herhangi biri kullanılabilir.

Box Crush Test

Example standard: BS ISO 12048

Box Creep Test

Example standard: ASTM D7030

Flexural Stiffness Test

Example standard: ISO 5628

Tensile Test

Example standard: ASTM D828

Wet Paper Test

Flat Crush Test

Example standard: TAPPI T809

Ring Crush Test

Example standard: TAPPI T822

Edge Crush Test

Example standard: TAPPI T811

Pin Adhesion Test

Example standard: TAPPI T821

Puncture Test

Perforation Tensile Test

Example standard: ASTM D4987

Tear (‘Trouser’) Test

Example standard: TAPPI T470

Tekstür Analiz Cihazı Kullanarak Kağıt ve Karton Nasıl Test Edilir

Haziran 30, 2021/in Ambalaj Tekstürü /tarafından dpn

Oluklu mukavva, güçlü, ucuz ve hafif geri dönüştürülebilir ambalajlar için tüm dünyada kullanılmaktadır. Belirli müşterilerin taleplerine göre birçok kutu yapılır ve bu testlerin amacı, bileşen malzemeleri ve ağırlıktan kaynaklanan maliyetleri en aza indirirken (müşterinin ihtiyaçlarını karşılayan) gücü en üst düzeye çıkarmaktır.

Mukavemet özellikleri, taklit veya daha geleneksel, temel yöntemler kullanılarak ölçülebilir. Bir test sırasında yalnızca maksimum kuvveti kaydeden geleneksel ezilme testi ekipmanının aksine, Stable Micro Systems Texture Analyzer, Exponent yazılımıyla birlikte tam grafik analizine izin verir.

Aynı zamanda çok işlevlidirler – sonuç olarak, ezilme, delinme, eğme ve çekme testleri dahil olmak üzere birçok kağıt, karton ve kutu testi tek bir cihaz üzerinde gerçekleştirilebilir.

Box Creep Test (e.g. ASTM D7030)

Kutular genellikle üst üste istiflenmiş bir süre boyunca depolandığından, alttaki paket sürekli olarak sabit bir sıkıştırma yüküne maruz kalır. Sonuç olarak, bazı üreticiler box creep testi yapmaktadır.

Bu tür bir testte, bir Texture Analyzer sıkıştırma plakası boş bir kabı statik bir yüke maruz bırakır. Sapma zamanı verileri, bu şekilde depolanan kutuların arızalanma süresini tahmin etmek için kullanılır.

Flat Crush Test (e.g. TAPPI T809)

Oluklu mukavva için oluklu yapının sertliği esastır ve dışarıdan mutlaka görülmese de, oluk hasarı bitmiş kutuyu zayıflatacaktır. Düz ezilme direnci, bu yapının oluklu mukavva ve diğer dönüştürme ekipmanı üzerindeki deformasyona karşı direncinin bir ölçüsüdür ve işleme sırasında olukların zarar görüp görmeyeceğini tahmin edecektir.

Düşük bir düz ezilme değeri, numunenin eğilme sertliği üzerinde bir etkiye sahip olacaktır ve bir kutunun beklendiği gibi çalışmayacağını düşündürebilir.

Edgewise Strength – Ring Crush and Edge Crush

Oluklu mukavva ürünleri, kullanım ömürleri boyunca birçok farklı strese maruz kalırlar – esas olarak elleçlenirken, depolanırken veya taşınırken ezilme kuvvetleri. Bu nedenle, üretim sürecini optimize etmek için bir ürünün kenardaki sıkıştırma mukavemetini bilmek faydalıdır.

Bu ‘kolon mukavemeti’ genellikle kutu mukavemetini kontrol etmede en önemli faktör olarak kabul edilir. Ek olarak, kenar yönünde sıkıştırma mukavemeti, söz konusu levhadan yapılmış bitmiş bir kutunun dinamik sıkıştırma mukavemetini belirlemek için kullanılan ana parametredir – levhanın kenar yönündeki mukavemeti ve eğilme sertliği, dikey oluklu kutuların basınç mukavemeti ile ilgilidir.
Kombine bir levhanın kenarsal mukavemetini test etmek için iki ana yöntem vardır – halka ezilme testi (yalnızca bileşenleri için de kullanılabilir) ve yalnızca tamamlanmış levha için kullanılan kenar ezilme testi.

Ring Crush Test (e.g. TAPPI T822)

Bu testte, numune özel bir numune tutucuda halka şeklinde tutulur ve bir Doku Analiz Cihazının test platformunda bir plaka ile sıkıştırılır. Test, numune çökene kadar sabit hızda gerçekleştirilir.
Bir levhanın kenar sıkıştırma mukavemeti, astarların ve ortamın halka ezilme mukavemetleri eklenerek tahmin edilebildiğinden, bu test özellikle kutu yapımının Ar-Ge süreci için yararlıdır. Potansiyel astar ve orta malzemeler bu şekilde test edilebilir ve farklı malzeme kombinasyonlarının kenarsal mukavemetini tahmin etmek için kataloglanabilir.

Edge Crush Test (e.g. TAPPI T811)

Bu test özellikle bitmiş bir levhadaki farklı malzeme kombinasyonlarının mukavemetini hızlı bir şekilde değerlendirmek için kullanışlıdır ve kutu üreticisinin kutu sıkıştırma mukavemetini tahmin eden ‘McKee formülü’ kullanarak bir kutunun performansını tahmin etmesine yardımcı olur.

Pin Adhesion Test (e.g. TAPPI T821)

Oluklu mukavvanın kalitesini kontrol eden diğer bir faktör, oluklu mukavva ile kaplamaları arasındaki yapışma kuvvetidir. Bu yapışma, doğrudan bir “pim yapışma testi” kullanılarak ölçülebilir.

Bu testte, kaplama ve oluklu ortam arasına pimler yerleştirilir, ardından yükleme koluna ve tabana bağlı teçhizatlara bağlanır. Kuleler, kaplama oluk uçlarından ayrılana kadar sabit hızda çekilir.

Bu test, levha birleştirildiğinde oluşan bağın kalitesini değerlendirir ve zayıf yapıştırıcı penetrasyonu ve lekeli yapıştırıcı uygulaması gibi bazı üretim hatalarını tespit etmek için kullanılabilir.

Flexural Stiffness Test (e.g. ISO 5628)

Oluklu mukavva kutular, depolama ve nakliye sırasında üst üste istiflenecek şekilde tasarlanmıştır. Bir kutu bu şekilde yüklendiğinde, duvarları bükülür ve içeri veya dışarı doğru bükülür. Bu, kutu köşelerinde bir stres konsantrasyonuna neden olur, bu da köşelerin kutunun gücünde büyük bir rol oynadığı anlamına gelir.

Bununla birlikte, köşelerde bu strese neden olan duvarların bükülmesi, kartonun yeterli eğilme sertliğine sahip olmasını sağlayarak bir dereceye kadar kontrol edilebilir: daha yüksek bir bükülme sertliği, daha sert bir kap ve daha yüksek bir kutu sıkıştırma mukavemeti verir.
Eğilme sertliği, mukavemet ve kırılmaya kadar olan deformasyon, üç noktalı bükme gibi bir bükme testinde ölçülebilir. Bunun gibi bir testte, iki kavisli desteğin (‘silindirler’ olarak adlandırılır) üzerine bir küboid numune yerleştirilir ve iki destek silindirinin ortasındaki numunenin merkezine bir yük uygulamak için üçüncü bir silindir kullanılır.

Tensile Test (ASTM D828)

Çekme testi, kullanımdaki mukavemeti değerlendirmek için çeşitli nedenlerle kağıt ürünlere uygulanır ve kombine oluklu mukavva için kullanılır, ancak bükme, sıkıştırma ve delme kadar sık değildir.

Bir çekme testinde, iki tutamak arasına bir numune (genellikle küboidal veya köpek kemiği şeklinde) yerleştirilir. Texture Analyzer, arıza meydana gelene kadar tutamakları sabit bir hızda çeker. Bir çekme testinden belirlenebilen özellikler, kuvvet ve kopmaya kadar yer değiştirmeyi, rijitlik ve çalışmadan kopmaya kadar olan özellikleri içerir ve boyutlar güvenilir bir şekilde ölçülebilirse kuvvet ve mesafe sonuçları gerilim ve gerinimlere dönüştürülebilir.
Perforasyon testi (ASTM D4987) ve ıslak kağıt testi (ISO 3781) dahil olmak üzere ölçüm çözümleri olarak kullanılmak üzere birçok kağıt çekme testi varyasyonu vardır.

Yırtılma Testi (TAPPI T470)
Yırtılma direnci, kağıdın dayanıklılığını test etmek için üreticiler tarafından ölçülür. Delinme testinde olduğu gibi, bir Doku Analiz Cihazının kullanımıyla ilgili birçok avantaj vardır.
Yırtılma testinde, bir numune gerdirme kulplarında tutulur ve önceden var olan bir çentik içeren bir numune ayrılır. “Pantolon” testleri de yaygın bir test konfigürasyonudur. Yırtılma direnci, kağıt yaprağına dik bir yırtılmayı ilerletmek için gereken kuvvettir.

Mevcut herhangi bir kısıtlamaya bağlı değilseniz ve en basit test çözümünü arıyorsanız, bazen en kolay yaklaşım, ürünün gerçek hayatta değerlendirilme şeklini yakından taklit eden bir test oluşturmaktır. Buna ‘Taklit Testi’ denir. Bu tür bir test genellikle veri yorumlamasını anlamanızı kolaylaştırır.

Standart yöntemler, on yıllar boyunca değişmeyen ve tamamen kabul edilen geleneksel malzeme formları için özellikle yararlı olsa da, yaratıcılığın yeni malzemelere ve bu standart yöntemlerin uygulanamayacağı malzeme biçimlerine yöneldiği başka bir dünya var.

Yalnızca numune boyutlarının standarda göre hazırlanamadığı durumlarda değil, aynı zamanda operatörün numunenin alınacağı durumu daha yakından taklit etmek için test parametrelerini (test hızı gibi) değiştirmek isteyebileceği durumlarda da yeni standart dışı yöntemler uygulanabilir. tipik olarak kullanılır.

Stable Micro Systems, verileri bir dizi standart formatta analiz etme veya istenen bir müşteri analiz tekniği geliştirme yeteneği ile müşteri numune boyutlarına ve test gereksinimlerine dayalı ısmarlama test çözümleri geliştirebilir.

Çekme Testi Nedir ?

Çekme Testi nedir?
Bir gerilme testi bir numuneyi çeker (veya uzatır) ve sonuç olarak, uzayabilirlik / uzama ve gerilme mukavemeti özellikleri, germek için gereken kuvvet ve bir şeyin gerilebileceği mesafe cinsinden ölçülür.

Çekme mukavemeti, ‘break point’, extensibility, stretchiness, elongation, burst point, tensile modulus, yield stress and strain, strength and strain to fracture, fracture toughness gibi gerilme özelliklerine veya terimlere çevrilebilen kuvveti ölçen yıkıcı bir testtir.

Basit bir gerilme testinde, belirli bir mesafe olan iki çene arasında bir numune tutulur – bu tek eksenli gerilimdir. Yükleme kolu (üst tutamağa takılı) numuneyi deforme etmek için sabit bir hızda yukarı hareket eder, önce onu elastik, sonra plastik olarak deforme eder.

Kuvvet veya gerilim miktarı (birim alan başına kuvvet) ve mesafe veya gerinim (uzunluktaki yüzde değişim), numune kırılıncaya kadar test boyunca ölçülür.

Çekme Testleri Neden Önemlidir?
Pek çok malzeme, bu gerilme özelliklerinin daha sonra uygun olması veya bir ürünün gerekli işlevselliğini sürdürmesi için ölçülmesi ve kontrol edilmesi önemli hale geldiği gerilme durumlarına tabidir. Bazı malzemeler için, çekme gerilimlerine dayanma yeteneği, ürün hasarını ve tüketici güvenliğini etkileyebilir.

Aslında, gerilim altındaki malzemelerin ölçümü, mühendislerin ve kalite yöneticilerinin, bir malzemenin, malzemenin arızalanmasına ve güvenliği tehlikeye atmasına neden olabilecek herhangi bir görünür zayıflık olmadan amaçlanan uygulamada kullanılacak mekanik bütünlüğe sahip olup olmadığını tespit etmeleri gereken zorunlu bir değerlendirme olabilir. sonuçta tüketici memnuniyetsizliği ortaya çıkar.

Katı malzemelerin değerlendirilmesi için çekme testi yaygın olmakla birlikte, istisnalar vardır – ör. filmler, hamurlar, jeller, makarna, şekerleme ve yapıştırıcılar – burada gerilme özelliklerinin çok önemli olduğu ve ürünün gerekli veya beklenen bir özelliği olduğudur.

Ek olarak, tüm endüstrilerdeki ambalajlar bu şekilde test edilebilir ve numuneyi bu şekilde ayırma veya hasar verme kuvveti değerli bir değerlendirmedir veya bir ürünün işleme, depolama ve nakliyeye dayanabilir mi?

Potansiyel Çekme Testi Sorunlarını Çözme
Birçok malzemeyle ilgili bir sorun (özellikle yumuşak olanlar), numuneyi tutup kopmanın numuneyi tutan çenelerde değil numune içinde meydana gelmesidir. Köpek kemiği veya dambıl şeklindeki test parçalarının hazırlanması ve numunenin geniş uçlarından tutulması genellikle bu potansiyel soruna yardımcı olur.

Daha sonra numunenin daha kontrollü bir şekilde test parçasının dar merkezinde deforme olma ve kırılma olasılığı daha yüksektir. Başka bir yöntem, numunenin uçlarını ör. iki parça perspeks veya numunenin kavrama noktasında kesilmesini önlemek için kenetlenmeden önce uçları dondurun.

Çekme testi, sıkıştırma testinden daha az yaygındır, çünkü kısmen numuneyi, kavrama / tutma noktasında numune kırılmadan bir gerilme yükü uygulanabilecek bir şekilde tutmak / tutmak daha zordur.

Bu nedenle, numune montaj sorunlarının üstesinden gelmek ve kavrama noktası arızalarını önlemek ve böylece gerilme özelliklerinin başarılı bir şekilde ölçülmesini sağlamak için çok çeşitli donanımlar tasarlanmıştır.

Gerilim Ölçümleri için Kullanılan Tipik Prob / Donanımlar
Aşağıdakiler gibi katı malzemeler için yaygın olarak kullanılan bir dizi geleneksel çekme testi donanımı vardır:

Sol: GÇekme Çeneleri: Genel amaçlı tırtıklı çene yüzü tutamakları
Merkez: Kendiliğinden Sıkışan Merdane Sapları: Yaylı çapraz taralı merdaneler, kendinden sıkma mekanizması sağlar
Sağ: Pnömatik Çeneler: Kavrama basıncı hassas bir şekilde kontrol edilebilir.

Bununla birlikte, geleneksel germe çeneleriyle başka türlü tutulamayan / kavranamayan ürünlerin test edilmesi için gerekli olan yeni çözümler artık mevcuttur. Aşağıdaki gibi;

Sol: Minyatür Gerdirme Çeneleri: Test aralığının sınırlı olduğu yerlerde daha küçük çene yüzleri kullanılır
Merkez: Mafsallı Gerdirme Sapları: Dönme esnekliği sağlarken ince malzemelerin kavranmasına izin verir
Sağ: Kapsül / Döngü Gerdirme Donanımı: Çekme testi için kapsül veya küçük halka malzemesini desteklemek için kullanılır

Sol: Peynir Uzayabilirlik Donanımı: Bir kap ve çatal sistemi kullanılarak erimiş peynirin değerlendirilmesine izin verir
Merkez: Kieffer Hamur ve Gluten Uzayabilirlik Ekipmanı: Yumuşak malzemeleri yaylı bir sıkıştırma sistemi aracılığıyla desteklemek için bir mikro uzatma çözümü
Sağda: Pizza Gerdirme Donanımı: Karşılıklı çapraz sivri uçlu malzemeyi destekler

Sol: Erişte / Makarna halkası Çekme Donanımı: delikli malzemenin uzatılabilirliği ve gerilme mukavemeti ölçümü için destek sağlar
Merkez: Halka Açma Teçhizatı: Halka açacaklarının yiyecek ve içecek kutularından iki aşamalı olarak çıkarılmasını sağlar
Sağ: Yuva Yırtma Aracı: delikli bir numuneyi parçalamak için gereken kuvveti ölçer

Diğer bir yaklaşım, numunenin dairesel bir tambur kabuğu gibi tutulduğu ve merkezden bir küresel probla zorlayarak zıt yöne gerildiği iki eksenli bir gerilme testi yapmaktır. Bu tür testler, filmleri ve belirli yiyecekleri test etmek için popülerdir, örn. patlama mukavemetinin ölçülmesinin gerekli olduğu tortillalar.

Çekme testleri için bir numunenin kelepçelenmesi zorluklar ortaya çıkarabilirken, bunlar genellikle kelepçeleme fikstürünün dikkatli bir şekilde seçilmesiyle aşılabilir.

Sol: Film Destek Donanımı: İnce, film benzeri malzemelerin test edilmesini sağlar
Merkez: Tortilla / Pastry Burst Rig: Daha büyük, yumuşak malzemelerin genişletilebilirlik testine izin verir
Sağda: Lastometer Rig: ‘Ball Patlama Testi’ deri dokusunun gücünü ve gerginliğini tanımlar

Çekme Testi Sonucu Nasıl Görünür?
Eksen birimleri, standart bir yöntem gerekliliğine, üreticinin malzeme özelliği gereksinimlerine, akademik literatür gönderme yönergelerine veya operatör seçimine göre seçilebilir.

Tüm testlerde olduğu gibi, uygulanan kuvvet, prob tarafından hareket ettirilen mesafe ve zamanın tümü kaydedilir. Kuvvet-mesafe grafiği genellikle elastik (tersinir) deformasyona karşılık gelen düz bir bölümle başlar, ardından çoğu örnek, plastik (geri döndürülemez) deformasyonu gösteren eğimli bir bölüm gösterir.

Farklı örnekler, farklı yük mesafesi yanıtları verecektir; daha güçlü ve daha sert numuneler daha yüksek kuvvetler gösterir, herhangi bir plastik deformasyon meydana gelmeden önce kırılgan numuneler kırılır ve sert numuneler, deformasyon için gerekli olan büyük miktarda enerjiye karşılık gelen eğri altında geniş bir alan gösterir.
Farklı malzemeler çok çeşitli grafik şekillerini gösterir. Stres için standart mühendislik denklemleri kullanılarak bir gerilme-gerinim(stress-strain) grafiğinden çeşitli faydalı parametreler hesaplanabilir ve numunenin gerilim alanı yazılıma girildiği sürece Exponent yazılımında otomatik olarak toplanabilir. Bu ölçüm ne kadar doğru olursa, stres verileri o kadar doğru olur.

Stable Micro Systems, her tür malzemenin çekme ve sıkıştırma özelliklerini ölçen aletler üretir. Herhangi bir üretim yeniliğinde olduğu gibi, geliştirme sırasında büyük miktarda araştırma yapılır ve son ürün, fizikokimyasal özelliklerini değerlendirmek için bir kalite kontrol sürecinden geçmelidir.

Bir Tekstür Analiz Cihazı/ Malzeme Test Cihazı, bir ürünün fiziksel özelliklerini ölçmek için çeşitli sıkıştırma, çekme, ekstrüzyon, yapışma, bükme veya kesme testleri uygulayarak ürünlerin veya malzemelerin mekanik özelliklerini test etmenin güvenilir bir yolunu sunan bu prosedürün önemli bir parçasıdır. Örneğin bunlardan birkaçını saymak gerekirse, gerilme mukavemeti, delinme mukavemeti, kırılabilirlik ve sıkıştırma.

Tipik Çekme Testi Problarını ve Fikstürlerini Çalışırken Görüntüleyin

Bu bilgiler, Stable Micro Systems Ltd. tarafından sağlanan malzemelerden elde edilmiş, gözden geçirilmiş ve uyarlanmıştır.

Tekstür Analiz Cihazı Kullanarak Dikey Eksenli Film Testi – Temel Parametrelerin Hesaplanması

Ocak 22, 2021/in Ambalaj Tekstürü, Genel - Tekstür Cihazı /tarafından dpn

Film Destek Donanımı kullanımı, dilimlenmiş etin tokluğu gibi düzensiz nesnelerin kalitesini izlemek için çok yararlı bir test sağlayabilir. Bununla birlikte, numune bilinen bir kalınlığa ve homojen bir yapıya sahipse, bu test düzeneği daha temel stres-gerinme verileri de sağlayabilir.

Bazen ince bir filmin özellikleri araştırılmaktadır, ancak film başka herhangi bir test için uygun olmayabilir. Bir örnek kurutulmuş oje filmi olabilir; özelliklerine bağlı olarak, örnek, çekme çenelerine kenetlenemeyecek kadar kırılgan olabilir, sıkıştırma altında test etmek için çok incedir ve bükülme testi için yeterince büyük olmayabilir. Bu gibi durumlarda, Film Destek Teçhizatı idealdir, çünkü numune kenarlara kenetlenir ve merkeze iten küresel bir sonda tarafından “Dikey eksenli gerginlik” altına alınır.

Uygulamada, Probun destek açıklığında merkezileştirilmesi ve filmin kalınlığının mümkün olduğu kadar doğru ölçülmesi koşuluyla sonuçlar tekrarlanabilir olacaktır.

Burada açıklanan analiz yöntemi, bir film delme yükü yer değiştirme grafiğinden birkaç faydalı parametre hesaplar. Deneysel kurulum aşağıdaki şemada gösterilmiştir:

Teçhizat, ilgili ebatlarla zaten Exponent’e yüklenmiştir ve bu nedenle, bunlara bağımlı hesaplarda kullanmak için bir makro yazılabilir. Film kalınlığı mm olarak ölçülmelidir.

Bir test sırasında, yükleme kolu sabit bir hızda aşağıya hareket eder ve probu ayarlanan bir mesafeye ulaşana kadar numuneye iterek numuneyi kırar. Kuvvet-mesafe grafiği, çeşitli mekanik özelliklerden ağır bir şekilde etkilenir. Farklı numuneler farklı yük mesafesi tepkileri verecektir – daha sert numuneler daha dik bir yükleme çizgisi gösterir ve daha güçlü numuneler numuneyi kırmak için gereken daha büyük bir kuvvet gösterir.

Bu kuvvet-mesafe grafiği deney geometrisi ile birlikte aşağıdaki denklemleri kullanarak Stress- Strain sonuçlarına dönüştürülebilir:

Generate Curve macro komutu kullanılarak zorlanmaya karşı stres eksenleri olarak çizildiğinde, bunlar sırayla birkaç önemli parametreyi bulmak için kullanılabilir:

Bu test genellikle polimerler için kullanıldığından, sertlik kırılma kuvvetinin% 50 ila% 100’ü arasında hesaplanır – metaller ve seramiklerin aksine, polimerler genellikle polimer zincir hizalaması ve gerilmesi arasındaki geçiş nedeniyle delindiğinde artan gerilme ile sertleşir anatomik bağlar. Bu ikinci deformasyon rejimi daha doğrusaldır ve çoğunlukla ilginin sertliğidir. İlk sertliğe veya ortalama sertliğe ihtiyaç duyulursa, makro buna göre değiştirilebilir.