[發明專利]一種電動式塑料泡沫厚度及壓縮蠕變測試裝置

在審

• 申請號: 201810585975.3
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108760499A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 溫時寶;岑健寧;李思聰;褚曉珂;趙永仙
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01B11/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明針對塑料泡沫厚度和蠕變測試現有裝置存在非標準樣品測試時難于同時滿足不同測試標準以及不能自動記錄數據的不足，設計了一種電動式塑料泡沫厚度及壓縮蠕變測試裝置。裝置采用控制顯示裝置與計算機相連接，控制電機的運動，由電機的運動帶動加載壓板的運動，實現塑料泡沫材料的厚度和蠕變測試。具有以下優點：1)根據測試標準以及被測樣品的面積，自動計算壓板載荷，實現不同標準和不同尺寸塑料泡沫的厚度及壓縮蠕變測試；2)自動實時記錄數據；3)非砝碼式載荷實現連續化調整；4)非接觸式的激光位移傳感器測試厚度(位移)數據。裝置適合于塑料泡沫力學性能測試的各種場合使用。

技術領域

本發明涉及塑料泡沫的測試，主要涉及塑料泡沫的厚度以及壓縮蠕變測試，特別涉及到一種電動式塑料泡沫厚度及壓縮蠕變測試裝置。

背景技術

塑料泡沫是常用的緩沖包裝材料，在材料使用前通常先要確定其各項性能，包括靜態壓縮、動態壓縮、振動傳遞特性以及壓縮蠕變特性等。在這些性能測試之前，通常需要先確定材料的厚度，由于緩沖包裝用塑料泡沫通常較軟，為保證測試的一致性，測試時需施加一定的壓縮載荷再進行測試。但在不同的測試標準中有不同的厚度測試壓縮單位載荷要求：ASTM D3575要求190±50Pa；ASTM D2221要求0.17kPa；GB/T 8167、GB/T 8168、GB/T8169以及GB/T 14745中要求0.2±0.02kPa。

在不同的測試標準中對于樣品的面積尺寸也有不同的規定：ASTM D3575中要求試樣尺寸在(2in×2in)與(4.5in×4.5in)之間；GB/T 8167、GB/T 8168和GB/T 8169的推薦樣品尺寸為200mm×200mm；GB/T 14745推薦尺寸為150mm×150mm。也就是說不同的標準測試的樣品尺寸不同，同一個標準也有可能測試的樣品尺寸不同。

不像紙張、紙板、塑料片材和薄膜等有專門的厚度測試裝置，塑料泡沫尚未發現有專用的厚度測試裝置，常用的測試方式及過程為將裁切成一定規格(通常為正方形)的塑料泡沫放置在水平臺面上，在其頂部放置相應的載荷重塊，而后分別測試重塊四個角點的尺寸取其平均值作為材料的厚度。這種方式測試較為繁瑣，需根據不同測試標準和測試樣品的尺寸事先制作載荷重塊，實驗室需要準備多種規格的載荷重塊。

在塑料泡沫的使用性能中，壓縮蠕變測試的原理與厚度測試的過程類似，即在材料上表面放置一定的載荷重塊而后觀察并記錄試樣隨時間而被壓縮變形的數據。ASTMD3575中的壓縮蠕變測試裝置，測試樣品置于底板和活動壓板之間，加載重量由加載桿通過四根立柱支撐的導向支座加載在活動壓板上，在加載重量上方安裝指針式位移測試裝置記錄加載桿(加載重量)的位移數據變化。ASTM D2221和GB/T 14745中蠕變厚度變化需要通過外置裝置進行測量，操作繁瑣。塑料泡沫在不同的載荷下其蠕變性能不同，因此蠕變測試時通常需要進行多個載荷下的蠕變測試，這就需要根據測試要求改變載荷：ASTM D3575中蠕變載荷的改變是通過在加載桿的頂端放置不同的載荷重量實現的；ASTM D2221和GB/T14745也是通過在活動加載板(桿)上施加不同的載荷實現的。

專利1(ZL2016101148217，2018.03.23，一種包裝用塑料泡沫厚度及壓縮蠕變測試儀)設計了一種厚度和壓縮蠕變測試儀，進行不同載荷下的厚度和蠕變測試，但該裝置存在以下不足：1)厚度(變形)測試采用接觸式測試，即變形測試裝置與載荷壓板固定在一起，導致載荷壓板的載荷準確性受到影響；2)載荷壓板由兩根主力柱進行導向，使得載荷壓板非處于自由加載狀態，由于摩擦力的影響，載荷壓板的載荷準確性也會受到影響；3)該裝置仍然采用砝碼改變載荷，載荷的實現范圍受到局限；4)厚度(變形)測試盡管實現了數字化顯示，但該裝置仍然需要人工按照時間間隔手工記錄，不能實現數據的自動記錄。

發明內容

本發明針對塑料泡沫厚度和蠕變測試現有裝置存在非標準樣品測試時難于同時滿足不同測試標準以及不能自動記錄數據的不足，設計了可根據試樣面積自動調整、自動加載并記錄數據的一種電動式塑料泡沫厚度及壓縮蠕變測試裝置。