制樣方法對薄膜拉伸性能檢測結(jié)果的影響研究

黃 偉

（紅河州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心，云南 蒙自661100）

制樣方法對薄膜拉伸性能檢測結(jié)果的影響研究

黃 偉

（紅河州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心，云南 蒙自661100）

通過顯微鏡觀測、原理解析和實(shí)測比對，對薄膜拉伸試驗(yàn)中常用的沖切和劃切（切割）制樣方法及其對檢測結(jié)果的影響進(jìn)行了對比分析和驗(yàn)證。結(jié)果表明，沖切制樣方法不適用于薄膜拉伸試驗(yàn)。

塑料薄膜；拉伸試驗(yàn)；制樣方法；沖切；劃切

0 前言

拉伸性能試驗(yàn)是塑料薄膜質(zhì)量檢測檢驗(yàn)中不可或缺的重要項(xiàng)目指標(biāo)，試樣的制備是否符合要求，對檢測結(jié)果的影響至關(guān)重要，尤其是對超薄的微膜產(chǎn)品而言。但在實(shí)際的檢測工作中，因制樣原因而導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)偏離和誤判的情況時(shí)有發(fā)生。

由于現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1040.3—2006《塑料拉伸性能的測定 第3部分：薄塑和薄片的試驗(yàn)條件》［1］中允許采用切割（本文稱作劃切）或沖切方法制備試樣，一般的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)通常會從市場上直接采購由設(shè)備廠家按標(biāo)準(zhǔn)定型生產(chǎn)的沖切刀模，配合沖壓式制樣機(jī)使用，制取試樣也可謂方便。但隨之而來的問題是，由于標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定試樣邊緣無缺口即可，因此許多檢驗(yàn)人員便會首選、甚至只單一地使用現(xiàn)成的沖切刀模制取試樣。至于沖切制樣方法及所制得的試樣是否適用于拉伸試驗(yàn)，則不會更多地去考究和驗(yàn)證。

在一次實(shí)驗(yàn)室間的比對檢測試驗(yàn)中，檢測人員發(fā)現(xiàn)，雖然都是從同卷薄膜上截取的樣品，雙方得到的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)卻有明顯差異。經(jīng)排查，雙方的檢測設(shè)備性能完好，示值準(zhǔn)確，人員操作也規(guī)范，所不同的只是制樣方法。即比對的一方用的是定型沖切刀模制樣，而另一方則是用鋒利的刀片劃切制樣。最終經(jīng)驗(yàn)證確認(rèn)，導(dǎo)致雙方數(shù)據(jù)出現(xiàn)規(guī)律性差異的原因就在于制樣方法上的不同。

本文即從以下幾個(gè)方面對檢測實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行薄膜拉伸試驗(yàn)時(shí)所常用的沖切和劃切（切割）制樣方法及其對檢測結(jié)果的影響進(jìn)行對比和分析。

1 拉伸試樣的顯微鏡觀測比較

本文用沖切和劃切（切割）方法制取了若干條拉伸試樣，分別置于160倍數(shù)碼顯微鏡下觀測。從圖1中可見，定型刀模沖切試樣的邊緣呈明顯的毛疵或鋸齒狀，如圖1所示（為便于觀測，試樣作了涂黑處理），試樣的最大疵邊突出達(dá)0.15mm。

圖1 定型刀模沖切試樣的毛疵邊緣顯微鏡照片F(xiàn)ig.1 Edge micrograph of the mold cutting sample

即使是換用維護(hù)保養(yǎng)良好、刀刃看似完好的定型刀模沖切制取的試樣，其邊緣在顯微鏡下仍可見明顯的毛糙狀（如圖2所示）。

圖2 維護(hù)保養(yǎng)良好的定型刀模沖切試樣邊緣局部顯微鏡照片F(xiàn)ig.2 Edge micrograph of the well－maintained mold cutting sample

而采用鋒利刀片劃切制取的試樣情況則完全不同。在同樣倍數(shù)的顯微鏡下觀察，試樣的邊緣呈整齊平直的直線狀（圖3），完全符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的制樣要求。

圖3 劃切試樣整齊平直的邊緣局部顯微鏡照片F(xiàn)ig.3 Smooth edge micrograph of the slitting sample

通過以上的顯微鏡觀測比較可以確認(rèn)，采用鋒利刀片劃切方法制取的試樣質(zhì)量要明顯優(yōu)于定型刀模沖切制取的試樣。

2 沖切和劃切制樣工作原理解析

本文對制樣工作原理進(jìn)行了比較分析。所謂沖切制樣，即定型刀模在制樣機(jī)壓板的下壓作用下，刃口擠切薄膜使其斷開（圖4）。由于僅只有垂直方向的下壓動作，所制得的試樣均不可避免地會出現(xiàn)毛邊現(xiàn)象，只是程度可能因刀模而有所不同而已。

圖4 定型刀模沖切制樣示意圖Fig.4 Schematic diagram of mold cutting preparation method

在實(shí)際工作中，定型沖切刀模常因維護(hù)保養(yǎng)不良和使用不當(dāng)?shù)仍蚨l(fā)生銹蝕、鈍化、變形和缺損，使得沖切制取的試樣實(shí)際上很難滿足試驗(yàn)要求，極有可能導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏離甚至誤判。尤其對較薄和顯脆性薄膜產(chǎn)品的影響更甚。

因此，相對于沖壓制樣而言，劃切法（圖5）顯然是既簡單易行且又符合標(biāo)準(zhǔn)要求的制樣方法。

圖5 刀片劃切制樣示意圖Fig.5 Schematic diagram of slitting preparation method

3 拉伸試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)比較分析

本文以聚乙烯（PE）薄膜作為試樣，通過拉伸試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)（表1）對沖切和劃切2種制樣方法進(jìn)行更深入地分析比較。

表1 2種制樣方法的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)NTab.1 Tensile test data of two kinds of sample preparation methods N

由表1可知，無論橫向還是縱向，沖切試樣的拉斷力（平均）值均小于劃切試樣的實(shí)測值。而從實(shí)測值的離散性折線圖（圖6）中也可以看出，沖切試樣實(shí)測值間的波動性和離散性均相對較大，均勻性較差。

圖6 拉伸試驗(yàn)拉斷力實(shí)測值離散性折線圖Fig.6 Discreteness line－graph of the tensile test measured data

4 結(jié)論

（1）定型刀模沖切制樣并不適用于塑料薄膜的拉伸性能試驗(yàn)，尤其是對于雙向拉伸聚丙烯等顯脆性的薄膜材料，即使是略微的毛邊，也可能對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響而導(dǎo)致偏離和誤判；

（2）在使用刀片手工劃切制樣操作時(shí)，薄膜不能直接放置在剛性平面上，否則薄膜會因難以壓服而滑動移位；薄膜下方可墊放一疊平整的廢紙，上方則平鋪1～2張平整的薄紙，這樣可確保薄膜被完全壓平服貼；劃切時(shí)既要使刀片能完全穿透膜面，又要避免與臺面碰觸以免損傷刀刃；同時(shí)還應(yīng)注意保持恰當(dāng)?shù)某值督嵌龋瑒澢袆幼鞅仨毱椒€(wěn)連貫一氣呵成，不可中途停頓，否則試樣易出現(xiàn)錯(cuò)邊而報(bào)廢。

［1］ 國家合成樹脂質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心.GB/T 1040.3—2006塑料 拉伸性能的測定 第3部分：薄塑和薄片的試驗(yàn)條件［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

Influence of Sample Preparation Methods on Tensile Test Results of Plastic Film

HUANG Wei
（Comprehensive Testing Center of Honghe Quality and Technical Supervision，Mengzi 661100，China）

Through the microscopic observation，preparation principle analysis，and comparison between samples prepared by punching or cutting methods，it was concluded that the cutting methods was not suitable for tensile test of plastic film.

plastic film；tensile test；sample preparation method；punching；cutting

TQ320.72＋1

B

1001－9278（2011）08－0091－03

2011－04－14

聯(lián)系人，hw1590＠sina.com