Zkoušky tlakem a zkušební systémy pro zkoušky tlakem
Pro zkoušky tlakem se používají tlakové stroje (lisy) ke zjištění chování materiálu při stále se zvyšujícím tlakovém zatížení. Zkoušky tlakem prověřují bezpečnost, životnost a spolehlivost materiálů a součástí. Typické aplikace zahrnují zkoušky tlakem plastových trubek a potrubí, zkoušky tvrdosti pružných pěnových materiálů, odolnost papíru a lepenky proti zborcení, zkoušky tlačných pružin v kovoprůmyslu, tlakové zkoušky v lékařství/farmacii včetně tlakových zkoušek lékařských implantátů, stentů, injekčních stříkaček nebo lékařských obalů, tlakové a vrubové zkoušky kompozitů.
Zkušební stroj pro zkoušky tlakem je univerzální zkušební systém vybavený přípravky podle druhu použití. Příslušenství se vybírá a instaluje do stroje na základě kritérií, jakými jsou typ zkoušky, materiál a rozměry vzorku, zkušební teplota a očekávané maximální hodnoty síly.
Zkouška tlakem Zkušební stroje pro zkoušky tlakem Příslušenství pro zkoušky tlakem Video
Rádi vám poskytneme další informace o našich mnoha dalších příkladech aplikací a zkoušek tlakem podle odvětví:
Plasty Papír/Lepenka Medicína/Farmacie Kompozity Slitiny kovů/Pružiny
Definování zkoušky tlakem
- Zkoušky v tlaku se provádějí kvůli zjištění vlastností a chování materiálu při zatěžování v tlaku.
- Při zkoušce se vzorek stlačuje mezi deskami nebo speciálními nástroji namontovaných na univerzálním zkušebním stroji, aby se zjistily různé vlastnosti zkoušeného materiálu.
- Zkušební data poskytují výsledky v podobě diagramu napětí a deformace, který mimo jiné zobrazuje mez pružnosti, mez úměrnosti, mez kluzu a v některých případech i pevnost v tlaku.
Zkouška tlakem, při níž je vzorek stlačován, je v podstatě opakem zkoušky tahem, při které se vzorek naopak natahuje. Zkoušky lze provádět na obrobených vzorcích materiálu nebo na modelech skutečných součástí ve skutečné velikosti nebo v měřítku. Mezi často používané zkoušky tlakem patří zkouška do rozdrcení, zkouška ohybem a zkoušky pružin.
Jaké normy se využívají pro zkoušky tlakem?
Zkoušky tlakem prověřují bezpečnost, životnost a spolehlivost materiálů i součástí. Pro zkoušky tlakem se nejčastěji využívají normy ISO a ASTM:
- ASTM D3574: Stanovení tvrdosti vtlačováním měkkých pěnových materiálů (ASTM D3574 test B) a odpor proti stlačení (ASTM D3574 test C)
- ISO 844, ASTM D1621 : Stanovení tlakových vlastností tvrdých pěn
- ASTM D695: Standardní zkušební metoda pro stanovení vlastností tuhých plastů a kompozitních materiálů vyztužených dlouhými vlákny v tlaku
- ASTM F1306: Standardní zkušební metoda pro stanovení odolnosti pružných bariérových fólií a laminátů proti pomalé penetraci
- ISO 7886-1 : Stanovení kluzné síly pístu sterilních jednorázových injekčních stříkaček
- ASTM F3067: Normativní návod pro radiální zkoušky balónkových a samoexpandujících stentů
Existují i další podnikové normy pro zkoušky tlakem, například Boeing BSS 7260c a Airbus AITM 1-0010 vydání 3 pro zkoušky CAI, které se rovněž běžně používají v leteckém průmyslu.
Důležité standardizované zkoušky tlakem
| Short description | Standards |
|---|---|
| Kompozity & plasty | Zkouška tlakem (čelní zatížení) |
|
| Plasty | Potrubí | Kruhová tuhost / kruhová pružnost |
|
| Kompozity | Zkouška tlakem (s kombinovaným zatížením) |
|
| Kompozity | Zkouška tlakem vrubovaných těles (OHC, FHC) |
|
| Plasty | Měkké pěnové materiály | Odpor proti stlačení |
|
| Plasty | Měkké pěnové materiály | Stanovení tvrdosti vtlačováním |
|
| Kompozity | Zkouška tlakem po rázu (test CAI) |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Zkoušky stlačováním a stohováním |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Zkouška pevnosti v tlaku na hranu (ECT) |
|
| Zdravotnictví | Stenty | Radiální zkouška v tlaku |
|
| Medicína | Injekční stříkačky | Kluzná síla pístu |
|
| Plasty | Pěnové materiály | Stanovení únavy při konstantním zatížení |
|
| Lepenka | Vlnitá lepenka | Odolnost proti plošnému zborcení (FCT) |
|
| Plasty | Tvrdé pěnové materiály | Zkouška tlakem |
|
| Papír & lepenka | Pevnost v tlaku / vzorky s krátkou upínací délkou (SCT) |
|
| Papír & lepenka | Zkouška odolnosti proti zborcení kroužku na hranu (RCT) |
|
| Papír | Odolnost proti plošnému zborcení / zkouška vlnitých materiálů (CMT) |
|
Stroje pro zkoušky tlakem
Stroje pro zkoušky tlakem patří mezi univerzální systémy speciálně určené k testům pro stanovení pevnosti a deformačního chování materiálu při tlakovém zatěžování. Typický zkušební stroj pro tlak se skládá ze zatěžovacího rámu s pohyblivým příčníkem, snímače síly, případně deformace, zkušebních a upínacích přípravků, elektroniky a systému pohonu. Řízení zajišťuje zkušební software, pomocí něhož se konfiguruje sestava systému, bezpečnostní a zkušební parametry podle mezinárodních norem ISO, ASTM apod. Výběr správného systému pro tlakové zkoušky závisí na materiálu, který chcete testovat, a na normě, jejíž podmínky musí být dodrženy. Měření pevnostních a deformačních charakteristik materiálů při tahovém nebo tlakovém zatěžování pomáhá konstruktérům a výrobcům předvídat skutečné chování materiálů při určeném použití.
Zkušební stroje ZwickRoell pro testy tlakem včetně série zwickiLine, ProLine, AllroundLine a padostrojů jsou speciálně navrženy tak, aby splňovaly požadavky zákazníků podle zkušební kapacity, typů materiálů, aplikací a průmyslových norem. ZwickRoell navrhuje a vyrábí každou část svých zkušebních systémů s důrazem na vysokou bezpečnost, spolehlivost a zároveň musí být zajištěno:
- Vysoká úroveň flexibility a snadné ovládání
- Jednoduchá přizpůsobivost i specifickým požadavkům zákazníků a standardů
- Možnost rozšíření v budoucnu pro zajištění dalšího růstu a potřeb
Srovnání zkušebních strojů pro testy tlakem
| Model | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | Padostroje | Vysokokapacitní zatěžovací systémy |
 |  |  |  |  | |
| Typ | Elektromechanické stolní zkušební stroje | Elektromechanické stolní zkušební stroje | Elektromechanické stolní zkušební stroje (5 kN – 150 kN) Volně stojící zkušební stroje (50 kN – 250 kN) | Padostroje | Elektromechanický pohon |
| Rozsah zatížení | 0,5 kN – 5 kN | 5 kN – 100 kN | 5 kN – 250 kN | Do 2 000 J | 330 kN – 2 500 kN |
| Příklady použití zkoušek tlakem, vtlačováním a průrazem |
|
|
|
|
|
Další informace o těchto a dalších příkladech použití najdete v následujících kapitolách.
Tlačné desky a přípravky pro zkoušky tlakem
Používané přípravky pro zkoušky tlakem jsou v přímém kontaktu s testovanými materiály. Proto musí být přesně seřízeny a přizpůsobeny příslušným aplikacím a požadavkům. Pro všechny typy testů je k dispozici velký výběr tlačných zkušebních přípravků. Všechny přípravky pro zkoušky tlakem lze individuálně přizpůsobit konkrétnímu použití podle příslušných požadavků.
Sady pro zkoušky tlakem se obvykle skládají z několika hlavních součástí, horní a dolní části zkušebního přípravku. Abychom mohli zkušební přípravky používat pro co nejvíce různých zkoušek s vysokou mírou flexibility, připravili jsme rozsáhlé, vzájemně vyměnitelné a kombinovatelné portfolio součástí.
Rozdílné požadavky na jednotlivé přípravky a komponenty v podstatě vyplývají na základě:
- Specifikace definované normami
- Velkého množství různých vzorků, materiálů a komponentů
- Velkého množství tvarů a rozměrů vzorků
- Mnoha různých zkušebních podmínek prostředí (teplota, vlhkost ...)
Níže naleznete výběr z našeho rozsáhlého portfolia přípravků pro zkoušky tlakem, které je přizpůsobeno požadavkům různých průmyslových odvětví, jimž poskytujeme služby.
Tlačné desky Plasty / Pěnové materiály Kompozity Medicína / Farmacie Papír / Lepenka
Tlačné desky
Tlačné desky musí být zvoleny s ohledem na specifická zkušební kritéria v souladu s danou aplikací. Rozhodující je vést v patrnosti rozměry vzorků a maximální síly, které lze při zkoušce očekávat.
Tlačné desky lze použít pro zkoušky až do 250 kN. K dispozici bývají dva tvarové typy desek – kulaté a pravoúhlé. Všechny tlačné desky lze používat v teplotním rozsahu -70 ... +250 °C. Hlavní rozměry tlačných desek jsou uvedeny jako výběrové kritérium každé jednotlivé desky.
Požadované velikosti vzorků při definovaných zkušebních zatíženích:
| Zkušební zatížení | Požadovaná min. plocha vzorku s přípustným měrným tlakem | Obvyklá velikost: Čtvercový vzorek | Obvyklá velikost: Kulatý vzorek | |||
| 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | |
| 10 kN | 30 mm2 | 110 mm2 | cca 6 mm | cca 11 mm | cca Ø 7 mm | cca Ø 12 mm |
| 20 kN | 70 mm2 | 220 mm2 | cca 8 mm | cca 15 mm | cca Ø 9 mm | cca Ø 17 mm |
| 50 kN | 170 mm2 | 550 mm2 | cca 13 mm | cca 24 mm | cca Ø 15 mm | cca Ø 27 mm |
| 100 kN | 330 mm2 | 1 100 mm2 | cca 18 mm | cca 34 mm | cca Ø 20 mm | cca Ø 36 mm |
| 150 kN | 500 mm2 | 1 700 mm2 | cca 23 mm | cca 41 mm | cca Ø 25 mm | cca Ø 46 mm |
| 250 kN | 830 mm2 | 2 800 mm2 | cca 29 mm | cca 53 mm | cca Ø 33 mm | cca Ø 60 mm |
Příklady tlačných desek
Kalibrace strojů pro zkoušky tlakem
ZwickRoell je vaší první zastávkou v oblasti služeb pro stroje na zkoušení materiálů. Díky celosvětové síti servisních míst, stovkám zaměstnanců a akreditacím podle normy EN ISO/IEC 17025 pro kalibrační laboratoře jste u ZwickRoell v těch nejlepších rukou.
ZwickRoell je držitelem několika akreditací. Naše kalibrace jsou prokazatelně nezávislé, efektivní a přesné.
Více informací o kalibracích ZwickRoell:
Často kladené dotazy
Stroje pro zkoušky tlakem patří mezi univerzální systémy speciálně určené k testům pro stanovení pevnosti a deformačního chování materiálu při tlakovém zatěžování.
Vzorek nebo součást se umístí mezi dvě tlačné desky instalované ve zkušebním stroji. Pohybující se příčník stroje s tlačnou deskou působí určitou rychlostí a silou po dráze proti vzorku umístěném na druhé desce. Měří se a zaznamenávají požadované hodnoty.