หน้าที่และหลักการทำงานของเครื่องทดสอบวัสดุสากล

เครื่องทดสอบวัสดุสากลมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสาขาวิศวกรรม หน้าที่หลักคือการทดสอบและประเมินสมบัติเชิงกลและความแข็งแรงของวัสดุประเภทต่างๆ

สามารถทำการทดสอบเชิงกลได้หลายประเภท เช่น การดึง การอัด การดัด การเฉือน ฯลฯ บนวัสดุหลากหลายชนิด เช่น โลหะ พลาสติก ยาง เส้นใย ฯลฯ

หลักการทำงานของเครื่องทดสอบวัสดุสากลอาศัยพฤติกรรมเชิงกลและสมบัติของวัสดุ

โดยทั่วไป ตัวอย่างทดสอบจะถูกวางไว้ในตัวจับยึดบนเครื่องทดสอบ จากนั้นจะใช้แรงหรือโหลดเพื่อสังเกตและวัดสมบัติเชิงกลของวัสดุ เครื่องทดสอบจะคำนวณและประเมินความแข็งแรง โมดูลัสยืดหยุ่น การยืดตัว และพารามิเตอร์อื่นๆ ของวัสดุโดยการบันทึกและวิเคราะห์แรงที่กระทำต่อตัวอย่างและการเสียรูปของตัวอย่าง

เครื่องทดสอบวัสดุสากลโดยทั่วไปประกอบด้วยโครงรับน้ำหนัก เซ็นเซอร์ ระบบควบคุม และระบบเก็บข้อมูล โครงรับน้ำหนักใช้สำหรับติดตั้งตัวอย่างและใช้แรงหรือโหลดกับตัวอย่าง

เซ็นเซอร์โดยทั่วไปคือเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนที่ สเตรนเกจ ฯลฯ ซึ่งใช้สำหรับวัดการเสียรูปของตัวอย่าง ระบบควบคุมสามารถใช้และตรวจสอบแรงและการเสียรูปของตัวอย่างตามข้อกำหนดของการทดลอง ระบบเก็บข้อมูลใช้สำหรับบันทึกและจัดเก็บข้อมูลระหว่างการทดสอบและทำการวิเคราะห์ภายหลัง

เครื่องทดสอบวัสดุสากลสามารถใช้สำหรับการทดลองได้หลากหลายประเภท ตัวอย่างเช่น การทดสอบแรงดึงเป็นการทดสอบประเภทที่พบบ่อยที่สุดประเภทหนึ่ง ในการทดสอบแรงดึง ตัวอย่างจะถูกยึดด้วยตัวจับยึด จากนั้นจะใช้แรงดึงจนกว่าตัวอย่างจะขาดหรือทนต่อแรงไม่ได้ โดยการวัดความเค้นและความเครียดของตัวอย่าง สามารถคำนวณโมดูลัสยืดหยุ่น ความแข็งแรงคราก ความแข็งแรงดึง และพารามิเตอร์อื่นๆ ได้ ในทำนองเดียวกัน การทดสอบการอัดสามารถใช้ทดสอบสมบัติการอัดของวัสดุ การทดสอบการดัดสามารถใช้ประเมินความแข็งและความแข็งแรงในการดัดของวัสดุ และการทดสอบการเฉือนใช้สำหรับวัดความแข็งแรงเฉือนของวัสดุ

การใช้เครื่องทดสอบวัสดุสากล วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์สามารถได้รับข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับลักษณะและสมบัติของวัสดุ ข้อมูลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบ การเลือก และการปรับปรุงวัสดุ นอกจากนี้ เครื่องทดสอบวัสดุสากลยังสามารถใช้ในการควบคุมคุณภาพ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ การวิจัย และการศึกษาได้อีกด้วย เนื่องจากมีการใช้งานที่หลากหลายและผลการทดสอบที่แม่นยำ เครื่องทดสอบวัสดุสากลจึงเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ในห้องปฏิบัติการวิศวกรรมและสถาบันวิจัยวัสดุ