ІНФОРМАЦІЙНО-АНАЛІТИЧНИЙ ЦЕНТР УПАКОВКА

 

Многообразие видов упаковочных материалов и упаковки наряду с требованиями по прочности и герметичности упаковочных изделий предусматривает применение эффективных средств проверки качества упаковочных материалов.

Японская приборостроительная корпорация SHIMADZU выпускает большой ассортимент испытательных машин для разнообразных по типу и величине прилагаемого усилия механических испытаний материалов, многие из которых непосредственно применяются для контроля качества упаковочных изделий. Ниже – краткая информация о наиболее распространенных в рассматриваемой сфере испытательных машинах SHIMADZU.

 

 

В целом испытательные машины SHIMADZU предназначены для проведения следующих видов испытаний: определение предела прочности на разрыв; определение предела прочности при изгибе, растяжении и сжатии различных материалов (дерева, стали и других металлов, полимеров, волокон, бетона, гелей, композиционных материалов, нитей, тканей и пищевых продуктов, а также готовых изделий из указанных выше материалов). Широкое применение находят также машины для усталостных испытаний материалов.

 

Испытательные машины SHIMADZU в большинстве случаев предлагаются в комплекте со специализированным программным обеспечением с интуитивно понятной системой навигации, а различные аксессуары (захваты, экстензометры, соединительные узлы и т.д.) позволяют решать любые задачи по испытанию материалов.

 

Все машины SHIMADZU отличаются высоким уровнем точности, который обеспечивается использованием первоклассных компонентов (металла, электроники, оптики, сенсоров и пр.), а также жесткого контроля качества на всех стадиях их производства.

 

Многолетний опыт производства испытательного оборудования позволяет компании SHIMADZU выпускать продукцию, удовлетворяющую практически любым требованиям в проведении механических испытаний как в статическом, так и в динамическом режимах. Особо стоит отметить широчайший диапазон прилагаемых/измеряемых усилий в испытательных машинах, хорошо зарекомендовавших себя даже при моделировании процессов, происходящих при землетрясениях. Это машины с максимальной мощностью от 1 Н до 40 mН со значением дискретности вплоть до 1/1000.

 

По типу привода, создающего усилие, машины делятся на электромеханические и гидравлические. В первых чаще всего применяются низкие, средние и высокие усилия (от 1 Н до 600 кН), тогда как вторые предназначены для высоких и сверхвысоких усилий (от 200 кН до 4 mН и более). Гидравлические машины чаще всего используются для исследования высокопрочных конструкционных материалов (металлы, сплавы, бетон, усиленные специальными волокнами полимеры и др.) и деталей (арматура, конструкционные изделия).

 

Электромеханические машины SHIMADZU являются самими распространёнными, поскольку их широкий диапазон усилий наиболее востребован. Кроме того, они могут проводить как статические, так и циклические испытания с невысокой частотой, которые являются вариантами динамических испытаний. Все электромеханические машины являются бездиапазонными, работают во всем диапазоне нагрузок от минимальной до максимальной без изменения или перенастроек диапазона. По своей точности машины делятся на классы 1; 0,5 и 0,3, что соответствует погрешности измерения 1; 0,5 или 0,3 % во всем заявленном диапазоне измерений (в зависимости от модели измерительной ячейки). Измерительные ячейки являются биполярными, что обеспечивает приложение усилия в двух направлениях (в разные стороны или во встречных направлениях). Это дает возможность реализовать различные типы измерений на одной машине без перемонтажа самой ячейки. Необходимо просто сменить оснастку, которая будет соответствовать конкретным измерениям. Требуемая оснастка может быть выбрана из серии стандартных аксессуаров для всех машин SHIMADZU либо произведена по спецзаказу в соответствии с поставленными требованиями.

 

Следует отметить широкий диапазон скоростей перемещения траверсы. Так, в зависимости от модели, оператор в программном обеспечении может задать скорость от очень низких значений порядка 0,00005–0,001 мм/мин и до 500–1500 мм/мин. И это все на одной конкретной машине.

 

Все машины SHIMADZU могут оснащаться защитными экранами, включенными в электроцепь. Это предотвратит начало выполнения измерения, когда экраны не закрыты (очень важно в случае разрушения хрупких твердых образцов, осколки которых могут травмировать оператора).

 

Каждая машина по умолчанию оснащена датчиками усилия и перемещения. Опционально, в зависимости от поставленных задач, машины могут оснащаться дополнительными датчиками: экстензометрами (для определения относительного удлинения), датчиками расширения-сужения (для контроля изменения сечения образца), датчиками раскрытия трещин и другими. Все дополнительные датчики полностью интегрируются в аппаратную часть, синхронизируются, управляются и считываются единым программным обеспечением Trapezium.

 

В настоящее время в линейке электромеханических машин SHIMADZU есть несколько моделей, которые отличаются своей конструкцией, характеристиками и возможностями. Наиболее простыми являются машины серии EZ-Test (рис. 1), на основе которых производятся текстурные анализаторы моделей EZ-SX (макс. усилие до 500Н) и EZ-LX (макс. усилие до 5 кН). Обе модели по конструкции являются одноколоночными настольными машинами. Большое количество принадлежностей и аксессуаров для них спроектировано для решения различных задач в пищевой промышленности, фармацевтике и других отраслях, требующих проведения множества различных испытаний на одной машине. Это достигается легким перемонтажом оснастки, благодаря наличию специальных адаптеров и переходников, и быстрым временем подготовки к проведению испытаний. Частота считывания сигнала позволяет обеспечить точное измерение величин и построения достоверных кривых поведения образца при проведении испытаний. Для машин этой модели она составляет 1 мс (1000 Гц).

Рис. 1. Испытательные машины серии EZ-Test

 

Другую распространённую модельную серию образуют машины AGS-X (рис. 2). В них используется классическая двухколоночная схема с подвижной траверсой. В зависимости от требуемых усилий машины этой серии могут быть предложены в настольном и/или напольном исполнении. Также могут быть поставлены машины с укороченной или удлиненной высотой рамы для обеспечения дополнительных возможностей при испытании (в первом случае обеспечивается компактность устройства, а во втором – большие возможности при растяжении высокоэластичных объектов и применении вспомогательных устройств). Имеется возможность организации двузонной схемы испытаний: например, под подвижной траверсой – зона сжатия, над ней – зона растяжения. Частота считывания сигнала для этой машины также составляет 1 мс (1000 Гц). Машины этой серии имеют наиболее удачное соотношение цена/качество при решении конкретных задач.

Рис. 2. Испытательные машины серии AGS-X

 

Вершиной инженерных возможностей при проведении испытаний стали новые машины SHIMADZU серии AGX-V (рис. 3). Как и машины предыдущей серии, они имеют двухколоночный дизайн, и каждая колонна конструкционно состоит из направляющей колонны и винтового сервопривода, который производит перемещение траверсы. Сверхвысокая жесткость рамы (для машин до 100 кН требуется как минимум троекратное усилие для деформации рамы на 1 мм) обеспечивает высокую надежность измерительного стенда. Опциональное устройство для обеспечения точного соосного положения захватов позволяет проводить измерения даже в аэрокосмической отрасли, ставящей на сегодняшнее время самые высокие требования к испытаниям и оборудованию, с помощью которого они проводятся. Широчайший диапазон прилагаемых скоростей перемещения должен удовлетворить любые потребности при проведении механических испытаний. Возможность интегрирования нескольких контроллеров/усилителей, дополнительных датчиков позволяет не только упростить конфигурацию оборудования, но и обеспечить наибыстрейший обмен собранными данными между датчиками, машиной и программным обеспечением. С другой стороны, это обеспечивается высокой скоростью сбора данных (10 кГц). Это значит, что 10000 экспериментальных точек за 1 сек. передаются от машины в программное обеспечение для построения экспериментальных графиков, проведения расчетов, быстрого реагирования и отправки команд машине при проведении сложных контролируемых многоступенчатых исследований.

Рис. 3. Испытательные машины серии AGS-V

 

Все испытательные машины могут оснащаться температурными камерами и/или камерами с контролируемым пространством для проведения механических испытаний в условиях влияния окружающей среды, в том числе климатического влияния на прочность. В линейке устройств для измерения удлинения предлагаются различные серии контактных и бесконтактных экстензометров. Наипростейшими (но не менее точными) являются контактные ручные экстензометры с фиксированной длиной базы. Также могут быть предложены автоматические контактные экстензометры с постоянной или изменяемой длиной базы, которые автоматически фиксируют щупы датчиков после установки образца и убирают их по окончанию измерения удлинения. Наиболее удобными и универсальными являются видеоэкстензометры, которые позволяют просто и точно измерять удлинения (и часто одновременное утончение) образца бесконтактно, в том числе и в точках разрушающей деформации (разрыв).

 

Высокоточное оборудование SHIMADZU широко используется при испытании упаковочных материалов и самой упаковки. Важность таких испытаний проиллюстрируем следующим примером. Представим, что полимерные канистры с жидкостью будут складироваться слоями без расчета допустимой высоты и количества слоев. В таком случае при достижении предела прочности канистры нижних слоев начнут разрушаться под нагрузкой стоящих выше. Вот для этого и необходимо точно определить, какую нагрузку может выдержать отдельная полимерная канистра. На рис. 4 показана полимерная канистра до и после испытаний на определение нагрузки до разрушения на машине SHIMADZU.

 

Рассмотрим другой объект испытания – мешок из полимерного материала с сыпучим продуктом определенной плотности. Выдержит ли он, если в него поместить больше продукта, чем обычно? Или, например, если мешок выдерживает 50 л легкого силикагеля, то можно ли поместить в него столько же по объему цемента? А если упаковка изготовлена из многослойного материала, то будет ли при хранении продукции происходить расслоение материала, которое может привести к изменению его характеристик и не обеспечит достаточной защиты продукции? Ответы на эти и другие подобные вопросы поможет дать испытательное оборудование SHIMADZU.

 

Рис. 4. Полимерная канистра до (а) и после (б) испытаний на машине SHIMADZU

 

 

 

Генеральный дистрибьютор аналитического оборудования

Шимадзу в Украине и Республике Молдова

 

 

ООО "ШимЮкрейн"

ул. Чигорина, 18, оф. 429
01042, Киев, Украина

Тел/Факс: +38 044 284 54 97
+38 044 284 24 85
+38 044 390 00 23
Мобильный:+38 095 270 71 20

E-mail: shimukraine@gmail.com

Website: www.shimadzu.com.ua