Machine d'essai universelle à colonne unique TTM-5L (UTM 5kN)
La machine d'essai universelle à une colonne TTM-5L (5 kN) est conçue pour des essais statiques précis sur divers matériaux tels que les plastiques, le caoutchouc, le papier, les textiles, les non-métaux et les composites, jusqu'à une force maximale de 5 kN. Elle permet de réaliser des essais de traction, de compression, de flexion, de cisaillement, de pelage, de déchirure, de chargement, de relaxation et de mouvement alternatif.
Cette machine calcule automatiquement des paramètres tels que ReH, ReL, Rp0.2, Fm, Rt0.5, Rt0.6, Rt0.65, Rt0.7, Rm, E. Elle effectue des tests et génère des données conformes aux normes ISO, ASTM et DIN.
- Étalonnage des instruments de mesure de charge pour machines d'essais uniaxiaux
- Vérification et étalonnage des systèmes de mesure de force dans les machines d'essai de traction/compression
- Essais de traction de matériaux métalliques à température ambiante
- Propriétés de contrainte-déformation en traction du caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique
- Propriétés de traction des films plastiques
- Test de pelage à 180° pour les liaisons adhésives flexibles-rigides
- Essai de résistance au cisaillement et aux chocs pour les liaisons adhésives
La machine d'essai universelle à colonne unique TTM-5L (5 kN UTM) est conçue pour les essais statiques des plastiques, du caoutchouc, du papier, des textiles, des matériaux non métalliques et des composites sous des forces allant jusqu'à 5 kN. Son bâti à colonne unique permet de réaliser des essais de traction, de compression, de flexion, de cisaillement, de pelage, de déchirure, de chargement, de relaxation et de mouvement alternatif sur une plateforme de table compacte. Les laboratoires de contrôle qualité, les équipes de recherche et les centres d'étalonnage utilisent la TTM-5L pour caractériser la résistance et la déformation des matériaux sous charge contrôlée. Sa conception à servocommande assure un mouvement précis et répétable de la traverse, garantissant ainsi des résultats constants d'un essai à l'autre.
La machine calcule les paramètres essentiels à la qualification des matériaux par les ingénieurs, notamment les limites d'élasticité supérieure et inférieure (ReH, ReL), la résistance à la traction (Rp0.2), la force maximale (Fm), les valeurs de contrainte de preuve (Rt0.5, Rt0.6, Rt0.65, Rt0.7), la résistance à la traction (Rm) et le module d'élasticité (E). Elle exécute les protocoles de test et génère des rapports de données conformes aux normes ISO, ASTM et DIN, garantissant ainsi la comparabilité des résultats entre laboratoires. Le système de contrôle numérique en boucle fermée DSC-10TT gère chaque test et affiche en temps réel les courbes de force, de déformation et de déplacement. Après le test, les opérateurs peuvent consulter et réanalyser chaque courbe pour un examen approfondi et la modification des données.
Télécommande
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Applications de la machine d'essai universelle à une colonne TTM-5L (UTM 5 kN)
Le TTM-5L prend en charge une large gamme de tests mécaniques statiques dans les laboratoires de science des matériaux, de fabrication et d'étalonnage.
- Étalonnage du système de force : étalonnage des instruments de mesure de charge pour machines d’essai uniaxiales selon les normes ISO 7500-1 et ASTM E4
- Vérification des mesures de force : vérification et étalonnage des systèmes de mesure de force dans les machines d’essai de traction et de compression
- Essais de traction des métaux : essais de traction de matériaux métalliques à température ambiante pour déterminer la limite d’élasticité, la résistance à la traction et l’allongement.
- Essais sur le caoutchouc et les élastomères : mesure de la contrainte-déformation en traction du caoutchouc vulcanisé et thermoplastique selon les normes ISO 37 et ASTM D412
- Essais de films plastiques : essais de résistance à la traction des films et feuilles de plastique minces selon les normes ASTM D882 et ISO 527-3
- Test d'adhérence par pelage : test de pelage à 180 degrés des liaisons adhésives flexibles-rigides pour évaluer la résistance de l'adhérence.
- Essais de résistance au cisaillement des adhésifs : essais de résistance au cisaillement des liaisons adhésives pour l’évaluation de la durabilité des joints
- Essais sur le papier, les textiles et les composites : essais de traction et de déchirure du papier, des non-tissés, des textiles et des stratifiés composites pour le contrôle de la qualité de la production
Normes de la machine d'essai universelle à colonne unique TTM-5L (UTM 5 kN)
Le TTM-5L effectue des tests et génère des rapports qui répondent aux méthodes d'essai internationalement reconnues pour la tension, la compression, le pelage et le cisaillement, ainsi qu'aux normes d'étalonnage qui régissent la précision des machines d'essai.
- ISO 6892-1 - Matériaux métalliques, Essai de traction, Méthode d'essai à température ambiante
- ASTM E8/E8M - Méthodes d'essai normalisées pour les essais de traction des matériaux métalliques
- ISO 7500-1 - Matériaux métalliques, vérification et étalonnage du système de mesure de force des machines d'essai uniaxiales
- ASTM E4 - Pratiques normalisées pour la vérification de la force des machines d'essai
- ISO 376 - Matériaux métalliques, Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la vérification des machines d'essai uniaxiales
- ISO 9513 - Matériaux métalliques, Étalonnage des systèmes d'extensomètres utilisés dans les essais uniaxiaux
- ISO 37 - Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique, Détermination des propriétés de contrainte-déformation en traction
- ASTM D412 - Méthodes d'essai normalisées pour le caoutchouc vulcanisé et les élastomères thermoplastiques, traction
- ISO 527-3 - Matières plastiques, Détermination des propriétés de traction, Conditions d'essai pour les films et les feuilles
- ASTM D882 - Méthode d'essai standard pour les propriétés de traction des feuilles de plastique minces
- ASTM D903 - Méthode d'essai normalisée pour la résistance au pelage ou au décollement des liaisons adhésives
- ASTM D950 - Méthode d'essai normalisée pour la résistance aux chocs des liaisons adhésives
Machine d'essai universelle à colonne unique TTM-5L (UTM 5 kN) - Caractéristiques
Le TTM-5L associe un châssis rigide à servocommande au système de contrôle numérique DSC-10TT et à un logiciel d'analyse sous Windows pour des tests précis et répétables.
Conception mécanique
- Châssis à une seule colonne : une structure composée d’une base, de trois colonnes et d’une vis à billes confère à la machine de table rigidité et une trajectoire de charge stable pour des résultats reproductibles.
- Servomoteur à courant alternatif : un servomoteur à courant alternatif avec réducteur synchrone à courroie crantée entraîne une vis à billes de haute précision, produisant un mouvement de traverse fluide, silencieux et à faible consommation d’énergie.
Contrôle et mesure
Cette machine utilise le système de contrôle numérique en boucle fermée DSC-10TT pour des mesures et un contrôle précis. Un ordinateur gère le processus de test, affichant les courbes et traitant les données de manière dynamique. Après le test, les utilisateurs peuvent zoomer sur la courbe pour une nouvelle analyse et la modification des données grâce au module de traitement des figures. Ses performances répondent aux normes internationales les plus strictes.
- Commande en boucle fermée complète : contrôle indépendant de la force, de la déformation et du déplacement avec commutation en temps réel pour des routines de test flexibles
- Acquisition de données 24 bits : trois canaux analogiques-numériques haute vitesse offrent une résolution effective de plus ou moins 1/300 000 tout au long du test.
- Acquisition d'impulsions synchrones : trois canaux d'impulsions (un de déplacement et deux de grande déformation) avec technologie quadruple fréquence atteignent une fréquence d'acquisition maximale de 5 MHz.
- Sortie servo numérique : la sortie PWM couvre une plage de 0.01 Hz à 5 MHz pour un contrôle précis du mouvement.
- Transfert de données stable : communication USB et série avec une forte résistance aux interférences
- Protection multicouche : des dispositifs de protection contre les surcharges, les surintensités, les surpressions, les sous-tensions, les survitesses et les limitations protègent l’opérateur et la machine.
Architecture de contrôle DSC-10TT
- Commande numérique matérielle : des puces de servocommande et un module d’acquisition multicanal fonctionnent sur le matériel pour un échantillonnage stable et à haute vitesse.
- Plateforme DSP et MCU : calcul DSP haute vitesse combiné à la commande d’entrée/sortie MCU, ainsi qu’à des modules de commande de moteur PWM et QEI dédiés
- Échantillonnage parallèle : un circuit intégré spécifique (ASIC) spécialisé lit simultanément toutes les cellules de charge, assurant ainsi la synchronisation des mesures de charge et de déformation.
- Filtrage d'impulsions à 24 étages : le module d'encodeur optique filtre les impulsions de position matériellement afin d'éviter les erreurs de comptage dues aux interférences du signal.
- Traitement dédié au PID : le circuit intégré spécifique (ASIC) décharge l’échantillonnage, la surveillance et la communication afin que le processeur principal gère les calculs PID en temps réel.
Logiciels et gestion des données
- Contrôle d'accès basé sur les rôles : gestion des autorisations des utilisateurs avec supervision complète des comptes et des modules par un super-administrateur
- Programmes de test personnalisés : les opérateurs configurent les paramètres selon une norme choisie, visualisent l’état des équipements en temps réel et génèrent des rapports conformes aux normes.
- Outils d'analyse de courbes : plusieurs types de courbes avec comparaison de couleurs, zoom sur les sections, étiquetage manuel ou automatique des points et courbes étiquetées imprimables.
- Enregistrement automatique des données : la sauvegarde automatique protège contre la perte de données grâce à la recherche floue, la combinaison de plusieurs sessions et la sauvegarde.
- Intégration MS-ACCESS : les rapports de test sont exportés vers Word et Excel, et les données brutes restent accessibles pour la recherche sur les matériaux.
- Calcul automatique des résultats : calcule ReH, ReL, Rp0.2, Fm, Rt0.5, Rt0.6, Rt0.65, Rt0.7, Rm, E et d’autres paramètres avec affichage graphique configurable.
- Alerte de retrait de l'extensomètre : détecte la fin du rendement, passe à la collecte des déplacements et notifie l'opérateur de retirer l'extensomètre.
- Retour automatique de la traverse : la traverse mobile revient à sa position de départ après chaque test
- Étalonnage automatisé : la charge et l’allongement s’étalonnent automatiquement par rapport à l’étalon actif.
- Affichage adaptatif et conception modulaire : l’écran ajuste automatiquement la plage de courbes pendant les tests, et les accessoires interchangeables permettent des extensions futures.
Principaux avantages du système de contrôle et de mesure
- Contrôle numérique de nouvelle génération
Le système de contrôle numérique en boucle fermée DSC-10TT est un système de contrôle avancé récemment développé, conçu pour les machines d'essai. Il intègre des puces de contrôle de servomoteur de pointe et un module d'acquisition et de traitement de données multicanal, garantissant un contrôle précis et rapide, ainsi qu'un échantillonnage cohérent. Le système repose principalement sur des modules matériels pour améliorer la stabilité et la fiabilité. - Plateforme de contrôle professionnelle à haute efficacité
Le DSC-TT intègre un DSP (processeur de signal numérique) et un microcontrôleur (microcontrôleur), alliant les capacités de calcul haute vitesse du DSP à la puissance de contrôle des E/S du microcontrôleur. Cette architecture hybride surpasse les systèmes à DSP unique ou à microcontrôleur 32 bits. Le système intègre des modules de contrôle moteur essentiels, tels que la modulation de largeur d'impulsion (PWM) et l'interface de codeur en quadrature (QEI), garantissant un fonctionnement fiable et stable. - Échantillonnage parallèle pour une précision accrue
L'une des innovations clés du DSC-10TT réside dans son mode d'échantillonnage parallèle, rendu possible par une puce ASIC spécialisée. Cette technologie permet un échantillonnage synchrone du signal sur toutes les cellules de charge, évitant ainsi les problèmes asynchrones dans les mesures de charge et de déformation, fréquents dans les systèmes de génération précédente. - Filtrage d'impulsions de position avancé
Le module de capture de position du codeur optique utilise un module matériel dédié avec un filtre intégré à 24 niveaux pour affiner les signaux d'impulsion. Cela évite les erreurs de comptage dues aux interférences de signaux, garantissant une grande précision de positionnement et des performances stables du système de capture d'impulsions. - Exécution de contrôle optimisée
Le système DSC-10TT délègue l'échantillonnage, la surveillance d'état et la communication à des puces ASIC spécialisées, permettant au processeur principal de se concentrer sur les calculs de contrôle PID (Proportionnel-Intégral-Dérivé). Cette architecture améliore la fiabilité du système, accélère les temps de réponse et permet un contrôle précis et en temps réel en boucle fermée au cœur du système.
Caractéristiques de performance du DSC-10TT
L'interface utilisateur est conçue pour les systèmes Windows et offre un affichage et un traitement des courbes en temps réel grâce à une interface graphique intuitive. Le logiciel présente une structure modulaire, gage de flexibilité et de simplicité d'utilisation. Le stockage et le traitement des données sont gérés via une base de données MS-ACCESS, permettant une intégration transparente avec les applications Microsoft Office pour une gestion et un reporting efficaces des données.
- Gestion d'accès utilisateur
Le système prend en charge le contrôle d'accès basé sur les rôles, accordant aux utilisateurs des autorisations opérationnelles spécifiques lors de la connexion. Le superadministrateur détient un contrôle total, gérant l'accès des utilisateurs et attribuant différents modules en fonction des rôles. - Gestion complète des tests
Les utilisateurs peuvent configurer librement les paramètres de test et créer des programmes de test personnalisés basés sur des normes spécifiques. Le système garantit la conformité aux normes sélectionnées, affiche l'état de l'équipement en temps réel (par exemple, état de fonctionnement, étapes du programme et commutation de l'extensomètre) et génère des rapports de test conformes aux normes. - Analyse de courbe puissante
Le système prend en charge différents types de courbes (par exemple, charge-déformation, charge-temps) avec affichage en temps réel. Les utilisateurs peuvent comparer les courbes d'un même groupe d'essais en utilisant différentes couleurs, zoomer sur des sections spécifiques pour l'analyse, étiqueter les points clés et sélectionner manuellement ou automatiquement les points à comparer. Les courbes étiquetées peuvent être imprimées dans les rapports d'essais. - Stockage et récupération automatiques des données
Les données de test sont automatiquement enregistrées pour éviter toute perte en cas d'incident. Le système permet une recherche floue pour une récupération rapide des données et réaffiche les résultats des tests en fonction des conditions. Il permet également aux utilisateurs de combiner et d'analyser les données de plusieurs sessions de test et prend en charge la sauvegarde des données pour une sécurité accrue. - Intégration et extensibilité de la base de données MS-ACCESS
Basé sur une base de données MS-ACCESS, le logiciel DSC-10TT s'intègre parfaitement à Microsoft Office, permettant ainsi l'enregistrement des rapports d'essais aux formats Word ou Excel. La structure de la base de données permet aux utilisateurs d'accéder aux données brutes et de les analyser pour la recherche sur les matériaux, optimisant ainsi l'utilité des mesures d'essai. - Calcul automatique des résultats des tests
Lorsqu'un extensomètre est ajouté, le système calcule automatiquement les paramètres clés tels que ReH, ReL, Rp0.2, Fm, Rt0.5, Rt0.6, Rt0.65, Rt0.7, Rm, E, etc. Les utilisateurs peuvent configurer librement les paramètres et générer les sorties graphiques correspondantes. - Notification automatique de retrait de l'extensomètre
Le logiciel détecte automatiquement la fin de la mesure et passe de la déformation à la mesure du déplacement. Une notification avertit les utilisateurs que « la déformation est terminée ; l'extensomètre peut être retiré ». - Fonction de retour automatique
Après le test, la traverse mobile revient automatiquement à sa position initiale pour plus d'efficacité et de facilité d'utilisation. - Étalonnage automatisé
Le système calibre automatiquement la charge et l'allongement selon les normes appliquées, garantissant précision et exactitude. - Plage de mesure flexible et affichage adaptatif
- Conception modulaire: Le système prend en charge divers accessoires interchangeables, offrant une flexibilité pour les extensions futures et une maintenance facile.
- Réglage automatique de la plage : L'écran ajuste automatiquement la plage de courbe en fonction de la force de test et des changements de déformation, garantissant une visualisation précise en temps réel.
Théorie et méthode
Une machine d'essai universelle mesure la réponse d'un matériau à une force contrôlée en étirant, comprimant ou fléchissant un échantillon, tout en enregistrant la charge et la déformation résultante. La TTM-5L applique cette force par l'intermédiaire d'une traverse mobile entraînée par un servomoteur à courant alternatif. Le moteur actionne un réducteur synchrone à courroie crantée, qui fait tourner une vis à billes de haute précision. Cette vis convertit la rotation en un déplacement linéaire et régulier de la traverse. Un capteur de force placé sur le trajet de la charge mesure la force de réaction, tandis que des capteurs suivent le mouvement de l'échantillon. La représentation graphique de la force en fonction de la déformation permet d'obtenir la courbe contrainte-déformation, qui définit des propriétés telles que la limite d'élasticité, la résistance à la traction et le module d'élasticité.
La régulation en boucle fermée assure le bon déroulement de l'essai à la vitesse exacte requise par la méthode. Le système DSC-10TT compare la force, la déformation ou le déplacement mesuré à la valeur cible plusieurs fois par seconde et ajuste la puissance du servomoteur pour corriger tout écart. Cette boucle de rétroaction permet à l'opérateur de basculer entre le contrôle de la force, de la déformation et du déplacement au cours d'un même essai. Le maintien de la vitesse de déformation imposée est crucial, car les propriétés sensibles à la vitesse de déformation, telles que la limite d'élasticité, varient en fonction de la vitesse de chargement. C'est pourquoi des normes comme l'ISO 6892-1 spécifient des tolérances de vitesse très strictes.
La mesure haute résolution garantit la précision de classe 0.5 de la machine. Trois canaux analogiques-numériques 24 bits mesurent la charge, le déplacement et la déformation avec une résolution de 1/300 000 de la pleine échelle. L'échantillonnage parallèle capture simultanément les données de charge et de déformation sur tous les canaux. Lorsqu'un extensomètre est installé, le logiciel calcule directement à partir de la courbe enregistrée les valeurs de ReH, ReL, Rp0.2, Fm, Rm, E et les valeurs associées, puis passe de l'acquisition des données de déformation à celle des données de déplacement une fois la limite d'élasticité atteinte.
Spécifications techniques
Paramètre | Spécifications |
Force d'essai maximale | 5 kN / 1 125 lbf (des capteurs de force peuvent être ajoutés pour étendre la plage de force) |
Classe de précision | 0.5 |
Plage de mesure de la force d'essai | 0.2 % à 100 % FS (échelle complète) |
Indication de l'erreur de la force de test | À plus ou moins 0.5 % de la valeur indiquée |
Résolution de la force d'essai | 1/300 000 de la force d'essai maximale, la qualité et la résolution restant inchangées tout au long du processus |
Plage de mesure de la déformation | 0.2 % à 100 % FS |
Indication d'une erreur de déformation | À plus ou moins 0.5 % de la valeur indiquée |
Résolution de déformation | 1/300,000 de déformation maximale |
Indicateur d'erreur de déplacement | À plus ou moins 0.5 % de la valeur indiquée |
Résolution de déplacement | 0.025 micromètre |
Plage réglable du taux de contrôle de la force | 0.005 % à 5 % FS/s |
Contrôler la précision du taux de contrôle de la force | Précision de ± 2 % par rapport à la valeur de consigne en dessous de 0.05 % FS/s ; précision de ± 0.5 % à 0.05 % FS/s ou plus. |
Plage réglable du taux de déformation | 0.005 % à 5 % FS/s |
Contrôle de la précision du taux de déformation | Précision de ± 2 % par rapport à la valeur de consigne en dessous de 0.05 % FS/s ; précision de ± 0.5 % à 0.05 % FS/s ou plus. |
Plage réglable du taux de déplacement | 0.001 à 500 mm/min |
Contrôler la précision du taux de déplacement | Précision de ±1 % par rapport à la valeur de consigne en dessous de 0.5 mm/min ; précision de ±0.2 % à 0.5 mm/min ou plus. |
Distance effective de tension | 700 mm (personnalisable selon les besoins de l'utilisateur) |
Distance amovible de la traverse | 900 mm |
Dimensions de l'unité principale (L × l × H) | 510 × 510 x 1580 mm |
Poids de l'unité principale | 150 kg |
Tension | 220 V, 50 Hz, 0.5 kW (110 V également disponible) |
Configuration standard
Produit | Quantité | Description |
Cadre série TTM | 1 ensemble | Structure de l'unité principale à une seule colonne |
Vis à billes | 1 pièces | Haute précision, jeu nul (TBI) |
Système de servomoteur et de contrôle de vitesse | 1 ensemble | servomoteur à courant alternatif avec régulation de vitesse |
Ceinture synchrone | 1 ensemble | Transmission par courroie crantée |
Cellule de charge | 1 pièces | Capacité de 5 kN |
Système de contrôle numérique en boucle fermée DSC-10TT | 1 ensemble | Mesure de la charge, du déplacement et de la déformation |
Logiciel DSC-10TT en anglais | 1 | Logiciel de test et de reporting sous Windows |
Télécommande | 1 pièces | Écran LCD affichant l'état de l'équipement, la force d'essai et le déplacement, avec support magnétique pour une fixation n'importe où sur le châssis. |
PC | 1 pièces | Poste de travail de test |
Imprimante | 1 pièces | Jet d'encre couleur HP, format A4 |
Ensemble de poignées Wave | 1 ensemble | Personnalisable selon les exigences du client |
Poignée ondulée