质量管理 | 弯曲性能质量控制样品用于实验室质量管理时，测试结果异常处理方法

背景            

弯曲放样无定位块，且弯曲下夹具无固定装置，左右摇摆松动，放样位置需要反复确认，且容易出现放样位置不统一的情况（前后位置偏移、水平偏移），造成数据的重复性差，如下图1、图2所示，不同人员放样位置存在差异。

图1：放样位置偏离水平线

图2：放样位置平行水平线

由于设备设计无法加装放样定位块，只能选择在居中位置标记记号线，固定放样位置，使样品能与水平线平行，不出现明显偏移的情况。

2、传感器力值偏差

传感器力值的准确性直接影响弯曲强度与模量的计算，在日常测试过程中由于环境振动、电压波动、传感器波动及老化等因素影响，传感器力值会出现一定区间波动情况，正常传感器波动不大于1N，超过一定程度会极大影响测试结果的准确性。受场地、工具因素限制，现场仅使用1 kg和5kg砝码对设备进行验证和校准，校准前后力值差异如下表2所示：

表2：砝码校准前后力值差异

由表可知，力值校准前仪器的力值示值偏小在3%-5%，同一批样品校准前后测试差异，使用1kg和5kg砝码初步进行校正后且修改软件参数后测试数据有明显提升，但是测试数据仍存在不稳定的情况。

3、工装夹具偏差

GB/T 9341标准中对于弯曲工装夹具有明确要求，如下图6所示，弯曲上压头和下支座为固定块，且上压头半径R1为（ 5.0±0.1）mm，下支座半径R2根据测试样品的厚度不同有不同要求：样品厚度≤3mm时，底部支座半径R2要求为（2.0±0.2）mm、样品厚度＞3mm时，底部支座半径R2要求为（5.0±0.2）mm。

图3：工装夹具(GB/T 9341)示意图

该实验室设备工装夹具为滚轮式设计，如下图4、图5所示，测试过程下压受力会出现滚动泄力的情况，且设备下支座半径为2.0mm左右，不适用于测试厚度＞3mm的样品（该实验室自测样品厚度为4.0mm），与测试标准GB/T 9341要求不符合。

图4：该实验室工装夹具示意图

图5：下支座尺寸示意图

测试过程中，由于滚轮式夹具的泄力作用，测试曲线会出现明显的下降阶梯，如下图6所示，测试曲线出现明显异常，力值出现阶梯式下降，导致测试结果偏低。

图6：测试过程滚轮泄力产生的阶梯图例

由于夹具工装现场无法进行改善，建议实验室购买一套新的夹具进行替换。此外，设备的下底座为镶嵌式结构，没有固定栓，导致设备下底座可以一定幅度的转动，测试过程中的仪器振动容易导致下底座出现水平偏移，从而造成测试偏差，建议实验室后期进行加固处理。