时间: 2026-10-21 09:41:46 | 作者: 竞技宝测速站网址
主要用于非金属材料(如塑料、橡胶、尼龙、电在允许电压下不导电的材料等)的热变形及维卡软化点测定,
主要用于非金属材料(如塑料、橡胶、尼龙、电在允许电压下不导电的材料等)的热变形及维卡软化点测定,是化工企业、科研单位、大专院校等行的理想测试工具。
三路热变形温度维卡软化点测定仪 RBWK-300A 是一台面向高分子材料热性能评价的实验室检测设备,可在同一台机架上同时装夹并测定三个试样,用于获取材料的维卡软化温度与热变形温度。设备通过液体加热介质对试样进行等速升温,由温控系统设定升温速度,试样架可自动升降,形变量由表类量具读取,配合不同形式的压头与配套砝码,分别完成维卡软化点与热变形两类测定。
从使用对象看,这台仪器适用于非金属材料,例如塑料、橡胶、尼龙、电在允许电压下不导电的材料等,用于测定其热变形性能与维卡软化点。对材料研究与质量控制工作而言,该温度值是判断材料耐热水平的一项指标,可用于控制产品质量、鉴定新品种的热性能,也可作为配方调整前后、来料批次之间、不同供应商之间的横向比较依据。设备整体设计注重操作便利性,外形规整,运行稳定。
需要说明的是,维卡软化点与热变形温度都属于规定条件下的相对指标,反映的是材料在受热与受力共同作用下的形变抵抗能力,并不等同于材料的长期使用温度。产品在高温环境中的耐久表现,还要结合热老化、蠕变、长期负荷等一系列试验综合判断。把这一点厘清,有助于正确使用测试结果,避免把单一测定值直接当作选材的边界条件。
RBWK-300A 的设计遵循国内塑料热性能检验测试的通用方法标准。 就维卡软化点而言,对应 GB/T 1633《塑料 热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定》,该标准现行有效版本为 GB/T 1633-2025,自 2026 年 7 月 1 日起实施,替代此前的 GB/T 1633-2000;其技术内容与国际标准 ISO 306 保持一致,ISO 306 的现行版本为 ISO 306:2022,规定了 A50、B50、A120、B120 四种载荷与升温速率组合。
就热变形温度而言,对应 GB/T 1634《塑料 负荷变形温度的测定》系列标准。 该系列按材料类型分部分编制:第 1 部分为通用试验方法(GB/T 1634.1-2025);第 2 部分针对塑料和硬橡胶(GB/T 1634.2-2019);第 3 部分针对高强度热固性层压材料和长纤维增强塑料(GB/T 1634.3-2026)。国际对应标准为 ISO 75 系列,其中通用方法部分为 ISO 75-1:2020。
针对管材管件类样品,则有专门的方法标准。 GB/T 8802《热塑性塑料管材、管件 维卡软化温度的测定》(GB/T 8802-2001)适用于硬聚氯乙烯等热塑性塑料管材与管件,方法上等效采用 ISO 2507:1995,采用的负荷条件为 50N,与 ISO 2507-1 的规定相对应。
设备沿用的历史依据一样能追溯。 早期版本的 ISO 75、ISO 306 以及 GB 1633、GB 1634 系列,构成了这类测定仪的基本技术框架;现行版本在试样尺寸、载荷公差、升温速率允差、测温点布置等方面做了细化。使用单位在编制试验方案时,应以委托方或产品质量标准指定的版本与条件代码为准。
状态调节环节依据 GB/T 2918-2018《塑料 试样状态调节和试验的标准环境》。 该标准规定了 23/50 与 27/65 两类标准环境,并对调节时间作出规定;当材料标准未另作说明时,在标准环境下调节时间不少于 88 小时,在 18℃~28℃ 的室温环境下不少于 4 小时。试样在测定前完成状态调节,是保证数据可比性的前置条件。
维卡软化点测定的思路是模拟材料在受热后抵抗局部压入的能力。把截面积为 1 平方毫米的平头压针垂直压在试样表面,压针组件连同砝码向试样施加规定负荷,试样置于液体加热介质中按设定速率等速升温。随着温度上升,试样逐渐软化,压针持续下压;当压入深度达到 1 毫米时读取此刻的介质温度,这个温度就是该试样的维卡软化温度。负荷与升温速率的组合决定测试条件,常用组合包括加载 10N、升温 50℃/h 的 A50 条件,加载 50N、升温 50℃/h 的 B50 条件,以及对应的 A120、B120 条件。负荷加大时,压入进程加快,测得温度通常偏低;升温速率提高时,测得结果往往略高。不同条件得到的数据之间不具备直接可比性,报告中需要注明所用条件。
热变形温度测定则采用三点弯曲加载的方式。试样以简支形式放在两支座上,压头从上方施加规定的弯曲应力,整个装置置于加热介质中等速升温。材料随温度上升刚度下降,在恒定应力下弯曲变形量逐渐增大;当变形量达到规定值时读取温度,即得到该试样的热变形温度。常见加载应力有 0.45MPa、1.80MPa 等档位,具体取值随材料类别与产品质量标准而定。
两类测定的共同点是定负荷、等速升温、到位读数,差别在于压头形式、受力方式与判定依据。正因如此,同一批材料的两项数据侧重点不同,不能相互替代。RBWK-300A 通过更换压头、调整砝码组合,在同一台设备上覆盖两类测定需求,一次可以同时装夹三个试样,提高实验室的检测效率。
关于升温和负荷档位的对应关系:升温速度 A 档为每 6 分钟 12℃ 左右,折算约合每小时 120℃;B 档为每 6 分钟 5℃ 左右,折算约合每小时 50℃。相应地,A 档对应的试验负荷约为 10N,B 档对应的试验负荷约为 50N。这一对应与标准中载荷—升温速率组合条件的设定思路一致。
三路工位是这台设备的一项结构特点。 机架内并列布置三个试样工位,三个负载杆与表类量具各自独立,可在同一次升温过程中完成三件试样的测定,三组数据相互平行,既缩短了批次检测的等待时间,也便于直接观察平行样的离散情况。
整机由若干功能部分构成。 主机框架承担支撑与承力作用,油池与加热单元提供稳定的温度场,搅拌系统保证介质温度均匀,试样架完成升降动作,压头与负载杆负责加载,托盘与砝码提供规定负荷,表类量具测量形变,温控单元按设定速率调节升温,位移与温度信号由显示或记录部件呈现。各部分的配合关系决定了测定值是否可靠。
量具方面采用光栅千分表。 相比传统指针式量具,光栅式读数在分辨率与重复性上更有保障,配合 0.01mm 的变形测量误差,可以覆盖 0~1mm 的变形测量范围。这一点对维卡软化点测定尤为关键,因为判据的终点就是压入深度达到 1 毫米这一时刻。
试样架可自动升降,便于装样与取出。 装样时把试样架抬出油面,试样放置在支座或平面上,压下负载杆压紧试样;随后把试样架放回油池,使试样浸没在加热介质中。试验结束后抬升试样架,取下试样,避免试样滑落进油池。
加热系统以甲基硅油作为传热介质,由加热单元把油池温度按设定速率缓慢提升。介质的选择要求是在整个测试温区内性质稳定、对试样无明显溶胀或侵蚀作用,并且具备合适的黏度与传热能力。甲基硅油在这几方面表现平稳,是这类测定仪常用的介质。设备加热功率额定值为 4Kw,加热功率上限为 4500 W,温度范围覆盖室温至 300℃,可满足多数热塑性材料的测定需求。
搅拌系统的作用不可忽视。油池内温度分布是否均匀,直接影响测温读数与测定结果的重复性。设备配置搅拌电机,通电后指示灯亮起,电机带动搅拌部件工作;搅拌速度由控制盒上的旋钮调节,温度比较高时用慢速,温度较低时用快速。这样调整的目的,是兼顾温度均匀性与介质流动的平稳性,减少局部温差带来的偏差。
冷却环节根据温度区间选择方式。温度高于 150℃ 时采用自然冷却,让油池在静止状态下逐步降温;温度不高于 150℃ 时,可采用水冷或自然冷却。需要连续开展多组试验时,合理的安排冷却方式能缩短两次试验之间的等待时间,提高设备使用效率。
压头按试验类型选择。 热变形试验采用圆角压头,以三点弯曲方式对试样加载;维卡试验采用针型压头,以平头压针垂直压入试样表面。装样前应把选定的压头与负载杆固定牢靠,避免试验过程中出现松动或偏移。
载荷按试验类型和试样尺寸确定。 热变形试验应该要依据试样的截面尺寸计算出应施加的载荷,再通过砝码组合实现;维卡试验则采用两种规定负荷,A 法为 9.81N,约合 1000g,B 法为 49.05N,约合 5000g。砝码的选配需要对照质量表进行,挂放时要求摆正、放稳,使作用在试样上的负荷符合规定。
量具的安装的地方也有讲究。 千分表固定在砝码上方,使表的内芯悬于砝码之上,内芯上端留出 2~5 毫米的空间。这个间隙既保证量具有测量行程,也避免试验开始前表针已被压死。每次试验前需要对千分表调零,轻轻旋动旋钮把表置于零区,并预置 3~5 分钟,待读数稳定后再启动升温。
试样的质量直接影响数据可靠性。以热塑性塑料为例,标准试样多为方形或圆形,边长或直径不小于 10 毫米,厚度一般控制在 3 至 6.5 毫米之间;上下表面应平整、相互平行,不得有气泡、裂纹、飞边与明显划痕。厚度不足的薄片可叠合后测定,叠层之间应紧密贴合,叠层数量不宜过多。从塑料管材管件上取样时,则按 GB/T 8802 的规定,沿轴向裁取弧形试样,并对壁厚超差或不足的试样做相应处理。
试样的成型与加工方式同样会影响测定值。树脂颗粒类原料通常先经注塑或模压制成标准试片,再裁切成规定尺寸,成型条件应记录留存以便追溯。注射成型试样内部残留的应力,可能在受热过程中释放,干扰压针到位的时间点,要不要进行退火处理应依据材料规范执行,并在报告中注明。
状态调节环节依据 GB/T 2918-2018 执行。试样在测定前应按标准环境放置,使温度与湿度达到平衡,消除运输与储存过程中环境差异带来的影响。对于聚酰胺等吸湿性材料,可按预干燥加标准环境平衡的两步方式处理。每组条件的平行试样数量一般不少于两件,当数据离散偏大时,应检查装夹、厚度与温控状态后补充复测。
安装前应确认场地条件。设备重量为 180 千克,外观尺寸为 720mm×700mm×1380mm,需要放置在平整、稳固、通风的台面或地面上,并预留操作与检修空间。设备应避免靠近强振动源与强电磁干扰源,供电应符合 AC220V±10%、20A、50Hz 的要求,接地应可靠。
开箱后先核对随机配置,最重要的包含试验主机一台、温度传感器一只、光栅千分表三块、热变形及维卡测头各三套、专用工具一套,并核对随机文件是否齐全。仪器初始的包装材料建议妥善保存,以便后续搬运或返修时使用。安装工作宜由专业方面技术人员操作,避免因搬运不当造成部件损伤。
调试阶段按以下顺序检查。先把主机调至水平,检查油池、搅拌部件与试样架动作是否顺畅;加入甲基硅油至规定液位,确认无渗漏;接通电源,启动搅拌电机,观察指示灯是否亮起、搅拌速度旋钮是否有效;再检查温控单元显示是不是正常、升温速率档位能否切换;接着核对三路工位的负载杆与表类量具,确认各工位动作一致、读数正常。
准备工作。 根据试验类型选择压头:热变形用圆角压头,维卡用针型压头。把压头与负载杆固定好,并根据试验类型和试样尺寸确定载荷。打开搅拌电机电源,让搅拌部件先行运转,按温度高低选择正真适合的搅拌速度。检查电气线路与各部件状态,确认无误后进入下一步。
安装试样。 把试样架抬出油面,将热变形试样放在支座上、维卡试样放在平面上,放下负载杆压紧试样。随后把试样架放回油池内,使试样浸没在加热介质中。
施加负荷。 将相应质量的砝码放在托盘上,要求砝码摆正、放置平稳。把千分表固定在砝码上方,使表内芯悬于砝码之上,内芯上端保留 2~5 毫米空间。
设定升温速率并调零。 升温速率有两档,分别为每小时 120℃ 与每小时 50℃。每次试验前对千分表调零,轻轻旋动旋钮使表置于零区,并预置 3~5 分钟。
启动与判读。 准备工作就绪后启动升温,试验开始。观察变形读数,到达判据时记录温度。维卡试验以压入深度达到 1 毫米时的温度为测定值;热变形试验以弯曲变形量达到规定值时的温度为测定值。
结束与收尾。 试验结束记录下温度后,移开千分表及砝码,抬起试验架,取下试样,注意别把试样误落进油池。降温可采用气冷或水冷,也可自然冷却;冷却过程中可以将试样架抬起,也可以将其浸入油池。全部工作完成后,关闭主机电源与搅拌电机电源。
设备在较高温度下运行,油池与加热介质处于高温状态,操作的流程中应做好防护。取放试样、更换压头、调整砝码时,应使用专用工具,避免手部非间接接触高温部件与油液。油池附近不宜放置易燃物品,也不宜在无人在场的情况下长时间连续运行。
电气方面应保持线路完好。供电电压波动应控制在允许范围内,插头、插座与接地应可靠;出现异响、异味、冒烟等异常时,应立即断电检查。搅拌电机与控制盒的连接线在设备正常运行中不要随意插拔。
用油方面需注意介质状态。甲基硅油在长期高温使用后会逐渐老化,颜色变深、黏度改变或出现杂质时,应按时换,以免影响传热性能与测定结果。加油与换油时防止溢出,油液沾到台面应及时清理。
搬运与返修方面同样有要求。仪器需要搬运时,应恢复至安全状态、排空或妥善固定油液;需要返修时,装入原包装箱并做好固定,防止运输途中损坏。
日常维护围绕保持温度场稳定、量具准确与动作顺畅展开,做好这几项可以让设备长期保持可用状态。
介质维护。 按时进行检查油池液位与油液状态,按需补充或更换甲基硅油,保证试样在试验过程中处于浸没状态。
清洁工作。 每次试验后清理压头针尖与支座上的残料,压针端面若残留上次试验的熔融物料,应清洗整理干净再装夹,以免影响压入判定。
量具核查。 定期核对光栅千分表的示值,检查测温元件与温控单元的示值偏差,建议按周期开展温度与位移项目的核查,并保存记录以便追溯。
动作检查。 检查试样架升降是否顺畅、负杆与负载杆是不是真的存在卡滞、搅拌部件运转是否平稳。
砝码管理。 核对砝码质量与标称负荷的对应关系,存放时避免碰撞与锈蚀,确保加载负荷准确。
通电保养。 设备长期停用后重新启用前,宜先通电检查各功能是不是正常,再投入正式试验。
维护记录宜随设备档案保存。当发现测定值异常波动时,能借助维护记录回溯设备状态,判断是仪器因素还是试样因素,从而有明确的目的性地处理。
问题一:测定结果与上次相比偏差较大,可能是什么原因? 常见原因包括介质温度不均匀、搅拌速度不当、压头针尖有残料、试样厚度或表面状态不一致、状态调节时间不足等。可以先排查装样姿态与载荷状态,再检查介质与量具,必要时重新制样复测。
问题二:不同条件得到的温度值能否直接比较? 不宜直接比较。负荷与升温速率的组合不同,测得的温度会有差异,报告与验收时应注明所用条件,并与限值条件保持一致。
问题三:为什么同一批试样三个工位的读数有差别? 三个工位各自独立,读数的离散既可能来自温度场的局部差异,也可能来自试样本身的厚度偏差与内部应力。平行样差值超出允许范围时,应检查仪器状态与装样质量,必要时补充试样重测。
问题四:升温速率如何明智的选择? 两档速率各有适用场景。较快的 120℃/h 效率更高,较慢的 50℃/h 分辨率更好,适用于软化点接近降解温度的材料。具体选择以所执行标准或委托要求为准。
问题五:冷却方式应当如何取舍? 温度高于 150℃ 时以自然冷却为宜,温度不高于 150℃ 时可用水冷或自然冷却。需要连续开展多组试验时,合理的安排冷却方式能缩短等待时间。
问题六:设备需要定期核查吗? 需要。温度示值与位移测量属于影响结果的关键量,建议按周期核查并保存记录。更换浴液、搬运设备或更换核心部件后,宜重新核查温度示值偏差。
塑料原料与改性材料行业。 树脂原料、改性料、再生料的热性能评价,是这类测定仪的常见用途。通过维卡软化点与热变形温度数据,可以比较不一样的牌号、不同配方的耐热水平,也可以监控来料批次的一致性。
塑料管材与型材行业。 硬聚氯乙烯等热塑性塑料管材管件的维卡软化温度,往往是产品出厂检验与型式检验的项目之一,依据 GB/T 8802 执行。门窗型材、板材、片材等制品同样会用到这项测定。
电线电缆与电子电气行业。 电缆绝缘料与护套料、电子元器件外壳、连接器等部件的耐热性能评价,常借助维卡软化点与热变形温度开展,用以判断材料在焊接、烘烤或长时间运行温度下是否保持尺寸稳定。
汽车与家电行业。 内饰件、外饰件、结构件在高温环境下的形变抵抗能力,关系到装配精度与使用安全,热性能数据是材料选型与工艺验证的参考是依据之一。
科研院所与质检机构。 大专院校、科研单位与第三方检验机构在材料研究、标准验证、质量仲裁中,均会用到这类测定设备。三路同测的特点,便于在有限时间内获取多组平行数据。
从检测需求出发确定配置。 如果以维卡软化点测定为主,应着重关注针型压头的规格、负荷档位与位移分辨率;如果两类测定都要覆盖,则需确认圆角压头与针型压头是否齐备、砝码组合能否满足所执行的载荷条件。三路同测适合批量样品与平行样较多的场景。
从样品材质出发考虑温区与介质。 温度范围覆盖室温至 300℃,可满足多数热塑性材料的测定需要;加热介质为甲基硅油,对试样应无溶胀与侵蚀作用。对于软化点较高的材料,应确认介质与加热配置在相应温区内的稳定性。
从数据可比性出发规范操作。 严格执行状态调节、试样制备、载荷与升温速率设定等环节,是保证不同批次、不同实验室之间数据可比的前提。报告应写明执行标准、条件代码、介质、试样来源与状态处理方式。
从长期使用出发规划维护。 建立维护与核查记录,按周期开展温度示值与位移项目的核查,按时换老化介质,能延续设备常规使用的寿命,减少数据异常的发生。
三路热变形温度维卡软化点测定仪 RBWK-300A 把维卡软化点与热变形温度两类测定集中在同一台设备上,三路工位并行工作,配上甲基硅油加热介质、搅拌系统与光栅千分表读数,可满足塑料、橡胶、尼龙、电在允许电压下不导电的材料等非金属材料的热性能评价需求。设备遵循 GB/T 1633、GB/T 1634、GB/T 8802 以及 ISO 75、ISO 306、ISO 2507 等标准的方法思路,适用于化工企业、科研单位与大专院校的实验室使用。
用好这类设备,重点是把标准方法落实到每一个操作环节:试样制得规范、状态调节到位、载荷与升温速率设定准确、量具调零稳定、判读及时。把这一些细节做扎实,测定值才能真实反映材料的耐热水平,为质量控制、配方筛选与产品选型提供可信的参考。
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