夾具試驗機中的重要性

一、試驗機必須具備三個要素:
有加力裝置、有夾具、有力值顯示裝置和記錄。可見夾具在試驗機中的重要性，我們通過夾具夾持試樣（或產品），通過加力裝置，力值顯示裝置和記錄來判斷材料（或成品）是否合格和達到預定的性能指標，沒有可靠的夾具，這些就無法判斷。夾具是試驗機中根據材料試樣變化而一個經常變化的部分，不同的材料需要不同的夾具，它是試驗能否順利進行及試驗結果準確度高低的一個重要因素，合理正確的使用夾具有利于試驗順利的進行，隨著科學技術的發展，各行各業對材料的要求越來越高，致使新材料不斷的出現,對夾具的設計提出了更高的要求。
夾具根據試驗方法不同，大致可分為: 拉伸類夾具、壓縮類夾具、彎曲類夾具、剝離類夾具、剪切類夾具等，其中拉伸類夾具約占夾具總量的80％左右。

二、夾具的基本性能
1.夾具對強度要求：
通過夾具夾持試樣（或產品）對試樣進行加力，夾具所能承受的試驗力的大小是夾具的一個很重要的指標，它決定了夾具結構的大小及夾具操作的勞動強度的大小，試樣材質有金屬和非金屬之分，形狀有大小之分,材料的成分組成各種各樣，試樣所能承受的試驗力小到幾十厘牛（如紡織用氨綸絲），大到幾十噸如普通鋼材等大的電子式試驗機試驗力為600KN,0.5級機，試樣尺寸小到直徑φ0.006mm的金絲，大到直徑1m的PVC管材等，這就要求根據不同的試驗力、試樣的形狀大小選擇設計不同的夾具.

2. 對夾具材料的要求。
①. 對一般的金屬及非金屬試樣, 夾具的鉗口直接與試樣接觸，一般都選用合金結構鋼，合金高碳鋼或低碳合金鋼、冷作模具鋼等，通過適當的熱處理工藝淬回火、滲碳淬火等增加其強度、耐磨性. 有時也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等.
②. 對一些小試驗力的夾具，與試樣接觸的表面采用粘軟質膠皮等。（例如：塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面,）
③. 夾具體一般采用中碳鋼、合金結構鋼，通過適當的熱處理工藝增加其力學性能。有時為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時也采用鑄造結構鑄鋼,鑄鋁等

3. 對夾具結構的要求。夾具的設計主要依據材料的試驗標準及試樣（特指成品及半成品）的型狀及材質。以上所說的試驗標準是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，還有企業標準、行業標準等，這些標準中一般都對試樣制樣及試驗方法都有嚴格的規定，我們可以根據試樣及試驗方法的不同設計不同的夾具。
對于特殊試樣（成品及半成品的）使用的夾具，主要根據試樣的型狀及材質設計夾具。

三、夾具的結構
夾具本身沒有固定的結構（如金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個平板夾緊，金屬薄板試樣可采用楔形夾緊方式，也可采用對夾夾緊方式），這和主機有明顯的區別，主機國內、國外的大同小異，而夾具國外的、國內的區別很大，不同公司間也有大的區別。這主要取決于公司的整體水平，設計人員的經驗的積累。國外的夾具，如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夾具一般做工細致,可靠性較高，但價格較高，處在市場，而國內的，如tianhui、sans的夾具，由于涉足行業廣，在國內的市場分額大，在一定程度上可以取代國外的夾具,處在中市場,但在一些新材料,特種材料用夾具上國內與國外水平還有一定差距。
夾具本身就是一個鎖緊機構，我們知道機械上的鎖緊結構有：縲紋（即螺紋，螺釘，螺母）、斜面、偏心輪、杠桿等，夾具就是這些結構的組合體。試驗機用夾具在結構上沒有固定的模式, 根據不同的試樣及試驗力大小,在結構上差別很大.大試驗力的試樣一般采用斜面夾緊結構,隨試驗力的增加,夾緊力隨之增加，臺肩試樣采用懸掛結構等，如果夾具按結構劃分，可分為楔形類夾具（指采用斜面鎖緊原理結構的夾具）、對夾類夾具（指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結構的夾具）、纏繞類夾具（指試樣通過纏繞方式鎖緊的夾具）、偏心類夾具指采用（偏心鎖緊原理結構的夾具）、杠桿類夾具（指采用杠桿力放大原理結構的夾具）、臺肩類夾具（指適用于臺肩試樣的夾具）、螺栓類夾具（指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測試螺紋強度的夾具）、90°剝離類夾具（指適用于兩試樣進行垂具，直剝離的夾具）等。這些夾具的結構各有各的優缺點，例如：楔形夾具，初始夾緊力小，隨試驗力增加。夾緊力隨之增加。對夾夾具，初始夾緊力大，隨試驗力增加。夾緊力隨之減小。

四、夾具適用性的判斷標準
對夾具適用性的判定很難界定，由于夾具結構的特殊性,對一種夾具,有時我們很難確定
它到底更適合那種試樣，但不能說沒有辦法，有以下幾點供參考：
◆ 夾具是否使用方便、安全。
◆ 夾持是否可靠，不能有打滑現象。
◆ 做試驗過程中，試樣斷點好。數據離散性小。（即試樣不斷鉗口、鉗口內、平行段
或標距外）