翁忠良
摘 要 本文提出了一種陶瓷制品外接部件安全性能的檢測方法,即將陶瓷樣品固定在試驗臺上進行測試,在樣品外接部件的適當位置增加一定荷重的同時保持一定的時間,由此來判斷樣品外接部件安全性能是否合格。通過實驗證明,研制的儀器測試樣品范圍廣,減少了測試人員的繁雜工作,保證了檢測的正確度。
關鍵詞 外接部件;安全性能;檢測方法;儀器研制
0 前 言
陶瓷制品的成型并不都是一次成型的。有的是先加工好主體部分,然后再把一些附屬配件粘接上去,如陶瓷杯、陶瓷罐是后粘上把手的,陶瓷茶壺是后粘接上壺嘴和把手的,人們在日常工作生活中有可能使用到陶瓷杯、陶瓷罐和陶瓷茶壺等來盛裝食物和水,而這些陶瓷制品外部均有把手、嘴等外接部件,這些外接部件可用于提起并移動物品,而當外接部件承受力不夠時,易發(fā)生脫離現(xiàn)象,尤其內(nèi)盛加熱食品、熱水時,可能會對人員造成砸傷、燙傷等傷害。
目前,世界各國還沒有對陶瓷制品外接部件安全性能測試方法進行過系統(tǒng)研究。另據(jù)了解,我國尚無可用于陶瓷制品外接部件安全性能的測試方法。因此,為了有效地評價陶瓷制品外接部件的安全性能,更好地保護消費者的安全,開展陶瓷制品外接部件安全性能檢測方法的研究工作,顯得尤為重要。
1 檢測方法
1.1 技術難點
陶瓷制品外接部件安全性能檢測目前無相關的檢測方法,可以參考QB/T 2933-2008《雙層口杯》和QB/T 1622.8-1992《不銹鋼器皿杯》中的檢測方法。一種方法是通過手把將杯掛起,將灌滿室溫水后3倍樣品質量的重物合適地掛在樣品上,保持5分鐘,試驗后手把處應無異常;另一種方法是將2倍杯容量純水質量的砝碼置于杯內(nèi),用杯把平舉起不小于0.8m,靜止支承10min,然后取出砝碼進行10min滿水試驗,試驗后杯把和杯體連接處不得有損壞、脫落和開裂等現(xiàn)象。
對于陶瓷制品(如陶瓷杯、陶瓷罐和陶瓷茶壺等)來說,由于受到生產(chǎn)工藝、消費者對產(chǎn)品外觀的要求和日常生活中的使用需要等因素影響,陶瓷制品存在材質不同、形狀較多、容量大小變化較大,有的可能無法將重物掛在樣品上,有的樣品如陶瓷罐可能由于容量偏大,通過把手等外接部件平舉樣品10min難度較大,同時這兩種方法都為手工操作,耗時較長,給測試帶來一些不確定因素,準確性無法保證。
1.2 檢測方法的確定
在日常生活使用過程中,人們對于有外接部件的陶瓷制品,基本都在外接部件的中間位置用力,一些茶壺的把手在上部,那么對于這樣的外接部件,可能需要檢測拉力,其余情況就要考慮承受推力。
綜合考慮以上因素,我們認為下述方法較合理。把一件待測樣品放置在裝夾試驗臺上,選用合適的連接桿和測試頭,并調(diào)節(jié)推拉力計測試頭到離外接部件中央位置1厘米處,通過前后移動兩導桿,并上下移動壓板至合適位置(如陶瓷杯口中心),調(diào)節(jié)壓板兩側的固定裝置,使樣品完全固定在試驗臺上,根據(jù)樣品形狀、大小、材質等情況,設定推拉力計上加荷大小后,開始加載。當測試頭和外接部件接觸并且加荷至設定大小,若出現(xiàn)破損立即停止試驗;否則在設定的加荷量保持一定時間后停止,完成試驗。檢查樣品的外接部件是否有裂紋或開裂。
2 實驗部分
2.1 試驗設備和材料
2.1.1試驗設備主要技術參數(shù)
推拉力計最大負荷為200N,有效行程為0~500mm,電動加載、無級調(diào)速;推拉力計測力中心距立柱(支撐)面80mm;測試試驗臺的底板300mm×250mm×10mm(見圖1)。
兩導桿間距200mm,導桿在導桿槽內(nèi)前后移動距離為0-150mm(見圖2);壓板寬度20mm,上下可調(diào)高度0-300mm;凹形壓頭(弧度150°,寬度20 mm)。2.1.2設備結構組成
主要由三大部分組成:①測力系統(tǒng):推拉力計、連接桿、測試頭和夾具;②樣品固定裝置:測試試驗臺、導桿和壓板;③控制系統(tǒng):加荷系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)和升降系統(tǒng)。
2.1.3不同樣品
日用精陶杯、水罐,日用瓷器杯、水罐、茶壺,紫砂壺。
2.2 實驗操作部分
對于有外接部件的陶瓷制品,日常生活使用過程中基本都在外接部件的中間位置用力;若用外接部件提起該陶瓷制品,可能需要考慮產(chǎn)品本身的自重和產(chǎn)品的實際容量,以及實際容量的大小,因為實際容量過大的,已有較大自重,考慮到使用者的力量,該陶瓷制品不可能裝載幾倍于實際容量所相應質量的重物。因此我們認為對于實際容量小于1000ml的陶瓷制品,在其外接部件中心部位承受的負荷為樣品自重加上等同于6倍樣品容量純水的重量;對于實際容量介于1000ml和2000ml的陶瓷制品,在其外接部件中心部位承受的負荷為樣品自重加上等同于4倍樣品容量純水的重量;對于實際容量大于2000ml的陶瓷制品,在其外接部件中心部位承受的負荷為樣品自重加上等同于2倍樣品容量純水的重量;所有負荷保持5分鐘,檢查外接部件是否有破損、裂紋或開裂等。測試數(shù)值見表1。
3 結果與討論
(1)由于壓板上下可調(diào)高度0~300mm,可測試陶瓷樣品的高度最大為300mm,推拉力計的傳感軸的中心位置離推拉力計的支撐面的距離為80mm,可測試的外接部件的尺寸最大能達160mm,同樣300mm ×250mm的工作試驗臺底板尺寸完全適用絕大多數(shù)的陶瓷杯、罐、茶壺等產(chǎn)品的測試。
(2)對于容量5000mL以上大型陶瓷產(chǎn)品,考慮使用者的力量,最大負荷200N推拉力計完全能滿足陶瓷制品外接部件安全性能的測試。
(3)結合陶瓷制品的容積提出了陶瓷制品外接部件安全性能測試方法。
(4)本測試方法可測試的陶瓷樣品范圍廣,實現(xiàn)了檢測自動,減少了測試人員的繁重工作,保證了檢測的正確度。
(5)本測試方法也適用于其它有外接部件的產(chǎn)品安全性能的測試,同樣通過選用合適的配件可進行外接部件的抗拉力測試。
參 考 文 獻
[1中華人民共和國商務部.出口商品技術指南日用陶瓷[M].2005.
[2]QB/T 2933-2008.雙層口杯[S].
[3]QB/T 1622.8-1992,不銹鋼器皿杯[S].
[4]劉德志,徐澤躍,吳和平.紫炻器類產(chǎn)品杯把開裂因素及解決方法[J].江蘇陶瓷.2006,39(1):35-36.
[5]中華人民共和國國家出入境檢驗檢疫局.進出口陶瓷檢驗[M].2000.
[6]GB 5000-85.日用陶瓷名詞術語.
[7]GB 5001-85.日用陶瓷分類.