การเลือกอุปกรณ์จับยึดที่เหมาะสมสำหรับการทดสอบพอลิเมอร์ไฮโดรเจล

เนื่องมาจากส่วนประกอบของพอลิเมอร์ไฮโดรเจล ทำให้การจับยึดและให้แรงกระทำสำหรับการทดสอบสมบัติทางกลมีความยากลำบากหากไม่ได้ใช้งานอุปกรณ์ที่เหมาะสม ผู้ผลิตพอลิอะคริละมีด ไฮโดรเจล ก็ประสบกับปัญหานี้เช่นกัน เราจึงทำการทดลองเพื่อวิเคราะห์ทางเลือกที่ดีที่สุดเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว เราตัดชิ้นงานให้เป็นแถบสี่เหลี่ยมขนาดความกว้าง 5 นิ้วและมีระยะวัดเริ่มต้นเท่ากับ 1.5 นิ้ว และทำการทดสอบที่ความเร็ว 0.197 นิ้วต่อนาที (5 มม.ต่อนาที) เราทดลองใช้ทั้ง pneumatic side-action ขนาด 100 นิวตันและ  screw action grips ขนาด 100 นิวตัน พร้อมกับพื้นผิวปากจับแบบเป็นสันนูน แบบเรียบ หรือผิวกระดาษทรายเพื่อหากรูปแบบของการจับยึดที่เหมาะสมที่สุด

ผลการทดสอบของเราแสดงให้เห็นจุดสำคัญหลายข้อด้วยกัน ข้อแรก เนื่องจากการที่มีความความเค้นและความเครียด ณ จุดแตกหักที่ต่ำ เราแนะนำให้ใช้เครื่องทดสอบระบบไฟฟ้าเชิงกลพร้อมด้วยโหลดเซลล์ขนาด 50 นิวตัน เราไม่แนะนำให้ใช้งานอุปกรณ์จับยึดแบบ pneumatic grips ขนาด 100 นิวตัน เนื่องจากให้แรงจับยึดที่มากเกินไป แม้แต่ที่ค่าแรงดันต่ำ ส่วนการใช้งานอุปกรณ์จับยึดแบบ screw actionนั้น เราพบว่าความสามารถในการปรับค่าแรงจับยึดจะมีความสำคัญอย่างสูงต่อความสำเร็จในการทดสอบ เนื่องจากความหนาของชิ้นงานทดสอบจะเปลี่ยนแปลงมาก เรายังพบว่าพื้นผิวปากจับแบบเป็นสันนูนจะส่สงผลให้ชิ้นงานเกิดการเสียหายบริเวณจับยึด แต่หากให้แรงจับยึดที่ไม่แน่นเพียงพอก็จะทำให้เกิดการลื่นหลุดของชิ้นงานทดสอบ การใช้กระดาษทรายที่ติดกับพื้นผิวปากจับที่เรียบถูกพบว่าเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการจับยึดไฮโดรเจลโดยไม่ทำให้เกิดการลื่นหลุดหรือการเสียหายก่อนเวลาอันควร

คำแนะนำสุดท้ายสำหรับการทดสอบที่ให้ผลที่ถูกต้องที่สุดได้แก่การเตรียมชิ้นงานทดสอบให้มีลักษณะรูปทรงแบบ dogbone ตามมาตรฐานการทดสอบ ASTM D412 ซึ่งชิ้นงานรูปทรงเช่นนี้จะมีพื้นที่ระยะวัดที่ขนาดเล็กกว่าส่วนอื่นทำให้ลดโอกาสที่จะเกิดการแตกหักเสียหายในบริเวณปากจับหรือการฉีกขาดเนื่องจากปลายแหลมที่บริเวณขอบของวัสดุ