折叠试验的技术内容

1. 检测项目分类及技术要点

折叠试验是一种通过模拟反复弯折来评估材料耐疲劳性、柔韧性及表面涂层或镀层结合牢度的测试方法。根据施力方式和目的，主要分为以下几类：

• 1.1 反复弯折试验

  • 技术要点：试样在两点或三点支撑下，于指定半径的弯折钳口中进行反复180°双向或单向弯折，直至断裂或达到预定次数。记录弯折次数。

  • 关键参数：弯折半径（通常为试样厚度的倍数，如0.5mm、1.0mm）、弯折角度（通常为±90°）、弯折速度（通常为60-120次/分钟）、钳口间隙。弯折半径是影响应力集中的核心因素。

• 1.2 往复弯折试验（铰链试验）

  • 技术要点：用于评估薄板或带材。试样一端固定，另一端在通过中心线的平面上进行左右往复弯折，直至出现裂纹或断裂。

  • 关键参数：弯折角度（如90°）、弯曲半径、往复频率。

• 1.3 卷绕试验

  • 技术要点：将线材、窄带材或涂层试样围绕规定直径的心轴缠绕一定圈数，检查表面涂层开裂或剥落情况。

  • 关键参数：心轴直径（通常为试样直径的倍数，如1D、3D、5D）、缠绕速度、缠绕圈数。

• 1.4 夹具式反复弯折试验

  • 技术要点：将条状试样的一端紧固在夹具中，通过夹具的往复运动使试样在指定半径的弯折模中反复弯折。

  • 关键参数：夹具行程、弯折模半径、弯折频率。

• 1.5 T型弯折试验（常用于涂镀层板）

  • 技术要点：将试样弯曲180°后压平，形成“T”形，评估外侧涂层或镀层的抗开裂性能。可通过0T、1T、2T等表示（如0T表示弯折半径为0，即试样直接对折压平）。

  • 关键参数：弯折半径、压平力、检查手段（肉眼或低倍显微镜观察裂纹）。

2. 各行业检测范围的具体要求

折叠试验的应用范围和要求因材料特性和服役条件而异。

• 2.1 金属材料

  • 线材与细棒材：依据GB/T 238、ISO 7801、ASTM E290等标准。常用于钢丝、铜线等。要求弯折至断裂的次数或特定次数后检查裂纹。心轴直径常为线径的2-5倍。

  • 薄板与带材：依据GB/T 235、ISO 7799、ASTM E290等。评估金属的成形极限和加工硬化敏感性。弯折半径通常与厚度相关（如0.5mm、1.0mm、2.0mm），弯折角度为90°或180°，要求弯折后无可见裂纹。

  • 涂层钢板（如镀锌板、彩涂板）：依据GB/T 12754、ASTM D4145等。除基材弯折性能外，重点评估T弯性能（如要求0T-3T不开裂）及涂层附着力（常配合胶带剥离法）。

• 2.2 纺织品与柔性材料

  • 皮革、人造革、织物：依据QB/T 2714、ISO 5402、ASTM D2097等。采用MIT耐折度测试仪，在标准张力下进行135°往复弯折。评价项目包括断裂次数、龟裂程度或低温耐折性能（如-10℃下测试）。

  • 鞋类材料：依据GB/T 20991、ISO 20344等。对鞋底、鞋面材料进行规定次数弯折后，检查裂纹、开胶等情况。

• 2.3 电线电缆

  • 绝缘护套材料：依据GB/T 2951.14、IEC 60811-1-4等。将试样围绕自身弯折180°，再反向弯折，为一个循环。常进行低温弯折试验（如-15℃±2℃），要求弯折后绝缘层无可见裂纹。

• 2.4 纸和纸板

  • 耐折度测试：依据GB/T 457、ISO 5626等。使用肖伯尔（Schopper）或MIT耐折度仪，在标准张力下进行135°往复弯折，直至断裂。结果以双折次数表示，是评估纸张耐久性的关键指标。

• 2.5 漆膜与涂层

  • 柔韧性测试：依据GB/T 1731、ISO 1519、ASTM D522等。采用轴棒弯曲试验仪，将涂漆样板在不同直径的轴棒上弯曲180°，检查漆膜是否开裂或剥落。最小通过直径越小，柔韧性越好。

3. 检测仪器的原理和应用

折叠试验机是执行此类测试的核心设备，其设计和原理根据测试类型有所不同。

• 3.1 通用工作原理
  仪器核心是提供精确可控的往复运动机构（如偏心轮连杆机构、伺服电机驱动机构），将旋转运动转化为夹具或弯折臂的直线或弧形往复运动。通过计数器记录循环次数，并通过急停装置在试样断裂时自动停止。

• 3.2 主要仪器类型及应用

  • 线材反复弯折试验机：

    • 原理：试样被夹持在中心夹块和弯折臂之间，弯折臂围绕固定钳口做180°往复运动，使试样在钳口处反复弯曲。

    • 应用：金属线材、细径棒材的耐疲劳性测试。

  • 板材弯折试验机：

    • 原理：采用液压或伺服电机驱动弯折模或压头，对放置在V型或U型模具上的试样进行三点弯折或压弯。

    • 应用：金属薄板、带材的工艺性能评估。

  • MIT型耐折度测试仪：

    • 原理：试样被夹持在两个对置的夹具中，其中一个夹具在弹簧张力作用下做135°的往复摆动，使试样在折叠处承受拉伸和弯曲的复合应力。

    • 应用：纸张、皮革、纺织品、塑料薄膜等柔性材料的耐疲劳寿命测试。

  • T弯试验机/铰链弯曲试验机：

    • 原理：通过精密的凸轮或杠杆机构，将试样逐步弯曲至180°并压平，或进行特定角度的往复弯折。

    • 应用：预涂金属板（彩涂板、镀层板）的涂层附着力及抗开裂性能测试。

  • 低温弯折试验装置：

    • 原理：在标准弯折试验机基础上，集成低温箱或配备可移入低温环境的试样夹具，确保在规定的低温条件下进行测试。

    • 应用：评估电线电缆绝缘材料、橡胶、涂层等在低温环境下的脆化 resistance。

• 3.3 仪器关键控制与校准

  • 运动精度：弯折角度、行程、速度的精确控制和校准是数据可比性的基础。

  • 夹具设计：必须确保试样在测试中无滑动，且不产生额外的应力集中。

  • 计数与自停：计数器的准确性和试样断裂时的灵敏自停功能至关重要。

  • 环境模拟：对于高低温试验，箱体内温度均匀性及控温精度需符合标准要求（如±1℃或±2℃）。

综上，折叠试验通过标准化的机械运动模拟实际使用中的弯折工况，其技术要点在于对弯折半径、角度、速度及环境条件的精确控制，其结果对材料研发、质量控制和工艺制定具有重要指导意义。