Zkoušení materiálů
Nedestruktivní a destruktivní zkoušení materiálů zkoumá mechanické vlastnosti materiálu, vliv zatížení na pevnostní a deformační charakteristiky. Zkoušky se mohou provádět za různých okolních podmínek.
Zkoušení materiálů a sledování materiálových charakteristik poskytuje jasnou definici vlastností, což následně umožňuje porovnávat různé materiály.
Zkoušení materiálů se neprovádí pouze ve výzkumných ústavech, ale pomáhá také společnostem získávat cenné poznatky pro vývoj nových a zdokonalování stávajících výrobků.
Přehled zkoušek Zkušební metody Destruktivní zkoušení materiálů Nedestruktivní zkoušení materiálů
Zkušební stroje pro statické zkoušení materiálů Zkušební stroje pro dynamické zkoušení materiálů
Zkušební metody a zkoušky materiálů
V oblasti zkoušení materiálů se používají různé metody:
- Při kvazistatické nebo statické zkoušce materiálů je vzorek zatěžován malou rychlostí nebo konstantní silou. Při statických zkouškách materiálů se zjišťuje pevnostní a deformační chování vzorků a součástí, které jsou převážně vystaveny tahu, tlaku, ohybu a také smyku nebo krutu. Statické zkoušky materiálů se v porovnání s dynamickými zkouškami materiálů provádějí při nižších zkušebních rychlostech.
- Při dynamických zkouškách je součást vystavena rázu nebo podrobena zatížení v delším časovém období. Dynamickým zkoušením se označuje (destruktivní) zkouška materiálů nebo součástí, která se provádí při větších rychlostech zatěžování (dynamicky). Jako příklad můžeme uvést zkoušku rázem na kyvadlovém kladivu, na padostroji, zkoušku průrazem nebo zkoušky na vysokorychlostním zkušebním stroji.
- Cyklické zkoušky materiálů, únavové zkoušky: při cyklických zkouškách materiálů probíhá zatěžování vzorku v nepřetržitě se opakujících zatěžovacích cyklech. Podle typu použitého stroje mohou mít tyto zatěžovací cykly podobu tah/tlak, pulzující či střídavé sinusové nebo trojúhelníkové zatížení apod.
Destruktivní zkoušení materiálů
Při destruktivních zkouškách se z materiálu odeberou vzorky a zkoumají se mechanické nebo chemické vlastnosti. Vzorek je porušen anebo se změní jeho povrch. Po zkoušce již zpravidla nelze zkoušenou součást nebo vzorek materiálu použít.
Destruktivní zkoušky materiálů hrají důležitou roli zejména v automobilovém průmyslu či leteckém a kosmickém inženýrství, protože zde představuje únava materiálu velmi rizikový faktor. Zkoušení materiálů a součástí se však stalo nepostradatelným i v lékařské technice.
Ve většině případů dojde k porušení vzorku:
- Zkouška tahem
- Zkouškou tlakem / rozdrcením
- Zkouška ohybem
- Zkouška únavy
- Zkoušky lomové mechaniky
- Zkouškou rázem
- Zkouška padajícím závažím
- Zkouškou stanovení toku taveniny: Zkouškou stanovení MVR a MVR plastů
- Vysokorychlostní zkouška tahem
- Zkušební metody pro tváření plechů
- Zkouška ve smyku
- Zkouškami při dvouosém namáhaní
- Krípovými zkouškami
Příklady použití nedestruktivních zkoušek
Fólie
Zkouška statického a dynamického koeficientu tření patří do oblasti nedestruktivního testování materiálů.
Pěnové materiály
Na pěnových materiálech se měří indentační tvrdost (tuhost).
Láhev se sprejem
Nedestruktivní zkouška funkce lahve s rozprašovačem
Díly a součásti strojů na zkoušení materiálů
Všechny stroje na zkoušení materiálů mají v zásadě srovnatelné díly a součásti. K zatěžovacímu rámu je připevněno mnoho různých komponentů:
- Elektronika
- Upínací čelisti
- Průtahoměry
- Snímače síly
- Software
- Pohon
- Příčník
ZwickRoell – expert pro zkoušky ve vašem průmyslovém odvětví
Zkoušení materiálů zahrnuje celou řadu metod, kterými se zjišťuje chování a materiálové charakteristiky standardních zkušebních těles nebo hotových dílů a součástí (zkoušení součástí) při mechanickém zatížení, tepelném nebo chemickém namáhání. Zkušební požadavky a metody se v různých odvětvích liší.
Naše stroje se používají v oblasti výzkumu a vývoje i při kontrole kvality ve více než 20 průmyslových odvětvích. Naši zkušení specialisté dobře znají specifické požadavky na zkoušení v různých oborech, a díky tomu dokáží vždy přesně navrhnout nejlepší řešení.
| Short description | Standards |
|---|---|
| Vodík & kovy | Zkouška KIH |
|
| Zdravotnictví | Čisté prostory |
|
| Kompozity & plasty | Zkouška tlakem (čelní zatížení) |
|
| Kovy | Zkoušky termomechanické únavy (TMF) |
|
| Papír & lepenka | Zkouška ohybem / kvalita záhybů |
|
| Kovy | Zkouška tahem (při okolní teplotě) |
|
| Textil | Nitě, příze, provazy | Zkouška tahem |
|
| Autoinjektory |
|
| Medicína | Konektor Luer/Luer lock – nahrazeno normou ISO 80369 |
|
| Papír | Kapesníky | Odolnost proti průniku trnu / zkouška průrazem |
|
| Plasty | Elastomery | Zkouška tahem |
|
| Plasty | Zkouška tahem |
|
| Kovy | Plechy | Zkouška hloubením podle Erichsena a Olsena |
|
| Kovy | Plechy | Kalíškovací zkouška |
|
| Plasty | Fólie | Zkouška tahem |
|
| Kovy | Plechy | Zkouška rozšiřováním otvoru, citlivost hran na trhliny |
|
| Plasty | Potrubí | Kruhová tuhost / kruhová pružnost |
|
| Zdravotnictví | Zkoušení obličejových roušek |
|
| Konstrukční materiály | Sklo & střešní krytiny | Zkouška ohybem |
|
| Kovy | Trubky | Zkouška tahem prstence |
|
| Kovy | Trubky | Zkouška smáčknutím trubky |
|
| Vodík & kovy | Zbrzděný lom materiálu vlivem vodíku |
|
| Kovy | Vzorky | Zkouška tahem |
|
| Kovy | Trubky | Zkouška rozšiřováním trubky |
|
| Plasty | Zkouška tahem |
|
| Vodík & kovy | Vodíkové zkřehnutí oceli při nanášení povlaků |
|
| Kompozity | Zkouška tlakem (s kombinovaným zatížením) |
|
| Kovy | Trubky | Zkouška lemováním |
|
| Kompozity | Zkouška tlakem vrubovaných těles (OHC, FHC) |
|
| Kovy | Trubky | Zkouška rozšiřováním prstence |
|
| Kovy | Zkouška tahem (při zvýšené teplotě) |
|
| Kompozity | Zkouška tahem |
|
| Kompozity | Zkouška tahem |
|
| Kovy | Zkouška tahem (při zvýšené teplotě) |
|
| Papír & lepenka | Pevnost v tlaku krátkých vzorků (tvaru S) |
|
| Plasty | Měkké pěnové materiály | Souhrnná norma pro více zkušebních metod |
|
| Plasty | Fólie | Zkouška tahem |
|
| Kovy | Zkouška tahem (při okolní teplotě) |
|
| Plasty | Zkouška tahem při vysokých deformačních rychlostech (vysokorychlostní zkouška tahem) |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní implantáty | Únavová zkouška stehenní kosti / časová únavová pevnost |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Zkouška tlakem / tahem modulárních hlavic stehenních kostí |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Metoda pro zkoušení acetabulárního pláště |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Síla pro oddělení acetabulárního pouzdra / výstelky |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Odolnost proti krouticímu momentu mezi hlavicí a dříkem stehenní kosti. |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Stanovení síly pro oddělení kuželových spojů |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Únavová pevnost keramických stehenních hlavic |
|
| Zdravotnictví | Kyčelní náhrady | Únavová zkouška stehenních hlavic |
|
| Kovové materiály | Zkoušky nízkocyklové únavy (LCF) |
|
| Zdravotnictví | Kolenní náhrady | Únavová zkouška kyčelních jamek |
|
| Textil | Popruhy, řemeny, lana, šňůry | Zkouška tahem / zkouška přilnavosti |
|
| Kovy | Plechy | Zkouška hloubením, křivka mezní tvařitelnosti FLC |
|
| Kovy | Plechy | Kalíškovací zkouška podle Fukui |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Odolnost proti zborcení |
|
| Papír | Kapesníky | Zkouška tahem za sucha |
|
| Konstrukční materiály | Dřevo | Zkouška tahem a ohybem |
|
| Zdravotnictví | Páteřní implantáty | Statická & dynamická zkoušky / model vertebrektomie |
|
| Zdravotnictví | Dentální náhrady | Únavová zkouška |
|
| Zdravotnictví | Obaly | Zbytková síla těsnění (RSF) ampule |
|
| Medicína | Inzulínová a injekční pera | Zkoušky kontroly |
|
| Kovy | Tvrdost metodou Rockwell |
|
| Kovy | Tvrdost metodou Jominy a čelní zkouška prokalitelnosti podle Jominyho |
|
| Plasty | Měkké pěnové materiály | Odpor proti stlačení |
|
| Plasty | Měkké pěnové materiály | Stanovení tvrdosti vtlačováním |
|
| Papír & lepenka | Zkouška (2bodovým) ohybem |
|
| Plasty | Potrubí | Krípová zkouška |
|
| Plasty | Rázová houževnatost metodou Charpy |
|
| Kovy | Únavové zkoušky (křivka S-N) |
|
| Textil | Zkouška textilních a potahovaných tkanin, geotextilií |
|
| Kovy | Plechy | Zkouška hloubením, vyboulením |
|
| Papír & lepenka | Zkouška 4bodovým ohybem |
|
| Papír | Kapesníky | Zkouška tahem za mokra |
|
| Zdravotnictví | Stomatologie | Pevnost v ohybu keramiky |
|
| Medicína | Katetry | Zkouška tahem |
|
| Kompozity | Zkouška tlakem po rázu (test CAI) |
|
| Zdravotnictví | Lékařské rukavice | Zkouška tahem |
|
| Medicína | Předplněné injekční stříkačky | Zkušební metoda pro posouzení integrity a funkčnosti |
|
| Plasty | Rázová houževnatost metodou Izod |
|
| Kovy | Tvrdost metodou Vickers |
|
| Papír & lepenka | Zkouška vnitřní vazby / Zkouška tahem ve směru Z |
|
| Plasty | Fólie | Odolnost proti průrazu |
|
| Textil | Konečné výrobky | Zkouška tahem |
|
| Plasty | Rázová houževnatost metodou Izod |
|
| Kovy | Plechy | Zkouška hloubením, test VW |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Zkoušky stlačováním a stohováním |
|
| Plasty | Komponenty | Zkouška metodou Dynstat |
|
| Plasty | Měkké pěnové materiály | Tahové vlastnosti |
|
| Plasty | Pěnové materiály | Pevnost v tahu |
|
| Plasty | Rázová zkouška v tahu |
|
| Kompozity | Zkouška ohybem |
|
| Plasty | Potrubí | Tahové vlastnosti |
|
| Plasty | Zkouška průrazem plastů |
|
| Plasty | Zkouška 3bodovým ohybem |
|
| Plasty | Zkouška 3bodovým ohybem |
|
| Kovy | Tvrdost metodou Brinell |
|
| Kovy | Zkouška ohybem |
|
| Papír | Koeficient tření |
|
| Zdravotnictví | Páteřní implantáty | Zkouška zařízení pro fúzi meziobratlových tělísek |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Zkouška pevnosti v tlaku na hranu (ECT) |
|
| Zdravotnictví | Stenty | Radiální zkouška v tlaku |
|
| Plasty | Fólie | Koeficient tření (COF) |
|
| Kovy | Plechy | Hodnota r |
|
| Medicína | Injekční stříkačky | Kluzná síla pístu |
|
| Plasty | Pěnové materiály | Stanovení únavy při konstantním zatížení |
|
| Plasty | Potrubí | Šíření trhliny |
|
| Kovy | Plechy | Hodnota n |
|
| Plasty | Index toku taveniny (MFR, MVR) |
|
| Plasty | Index toku taveniny (MFR, MVR, FRR) |
|
| Kovy | Lomová mechanika: růst únavové trhliny da / dN |
|
| Kovy | Lomová mechanika: kritický součinitel intenzity napětí KIc |
|
| Kovy | Rázová zkouška metodou Charpy vrubovaných těles |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Odolnost proti plošnému zborcení (FCT) |
|
| Kovy | Rázová zkouška metodou Charpy & Izod vrubovaných těles |
|
| Kovy | Betonářská ocel | Zkouška tahem, ohybem a únavy |
|
| Kovy | Betonářská ocel | Zkouška smykem |
|
| Kompozity | Interlaminární pevnost ve smyku (ILSS) |
|
| Kovy | Ocelová lana | Zkouška tahem a únavy |
|
| Kovy | Spojovací materiál | Zkouška tahem, rázem, tvrdosti a krutem |
|
| Kovy | Matice | Zkouška tvrdosti a rozšířením |
|
| Kovy | Spojovací materiál | Únavové zkoušky |
|
| Kovy | Zkouška padajícím závažím |
|
| Kovy | Tvrdost podle Leeba |
|
| Medicína | Konektor Luer/Luer lock |
|
| Plasty | Fólie | Koeficient tření (COF) |
|
| Kovy | Hloubka povrchové tvrdosti (SHD), efektivní hloubka povrchové tvrdosti (DS) |
|
| Plasty | Přilnavost lepicích pásek | Zkouška odlupováním |
|
| Kovy | Stanovení a ověření hloubky nitridace (NHD) |
|
| Papír | Zkouška tahem s nulovou roztečí |
|
| Kovy | Hloubka cementace (CHD) |
|
| Kovy | Tvrdost metodou Vickers & Knoop |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Průrazová zkouška |
|
| Plasty | Tvrdé pěnové materiály | Zkouška tlakem |
|
| Kompozity | Pevnost lepených spojů (zkouška smykem) |
|
| Zdravotnictví | Kostní dlahy | Pevnost v ohybu |
|
| Plasty | Stanovení teploty průhybu (HDT), teploty měknutí podle Vicata (VST) |
|
| Papír & lepenka | Pevnost v tlaku / vzorky s krátkou upínací délkou (SCT) |
|
| Lepenka | Stanovení pevnosti v průtlaku vlnité lepenky |
|
| Kompozity | Zkouška smykem (zkouška smykem v rovině) |
|
| Zdravotnictví | Kostní šrouby | Mechanické vlastnosti |
|
| Medicína | Kanyly & jehly | Odolnost proti porušení |
|
| Plasty | Potrubí | Teplota měknutí podle Vicata |
|
| Papír & lepenka | Zkouška odolnosti proti zborcení kroužku na hranu (RCT) |
|
| Lepenka | Skládací karton | Zkoušení záhybů |
|
| Kompozity | Zkouška smykem těles s V-vrubem (Iosipescu & V-vrub) |
|
| Papír | Odolnost proti plošnému zborcení / zkouška vlnitých materiálů (CMT) |
|
| Kompozity | Rychlost uvolňování energie G |
|
| Zkoušky tvrdosti plastů |
|
| Plasty | Potrubí | Zkouška rázem |
|
| Zkoušky tvrdosti Shore plastů a elastomerů |
|
| Plasty | Tvrdost IRHD |
|
| Papír & lepenka | Zkouška odolnosti v průtlaku |
|
| Plasty | Krípové zkoušky |
|
| Papír & lepenka | Zkouška tahem (za sucha) |
|
| Papír & lepenka | Zkouška tahem (za mokra) |
|
Produkty pro statické zkoušky materiálů
Společnost ZwickRoell je předním světovým dodavatelem statických strojů pro zkoušení materiálů speciálně navržených pro zkoušky v tahu, tlaku, ohybu, smyku a krutu.
Naše stroje pro statické zkoušení materiálů jsou vhodné pro testování ve všech oblastech, ať už jde o kontrolu kvality nebo výzkumné projekty. Poskytují vynikající výkon i v náročných situacích při zkoušení materiálů a součástí.
