Mesin Pengujian untuk Riset dan Teknologi Kayu NMBU Menggunakan Z1200ES dari ZwickRoell
Studi Kasus
- Pelanggan: Norwegian University of Life Sciences (NMBU)
- Lokasi: Ås, Norwegia
- Industri: Kayu
- Topik: NMBU: Pengujian elemen kayu dan konstruksi dengan Z1200 untuk tujuan instruksional serta penelitian dan teknologi kayu.
May 2024
Para peneliti di NMBU sedang menguji bagaimana iklim dan kehutanan mempengaruhi sifat-sifat kayu yang berbeda dan bagaimana sifat-sifat ini berhubungan dengan kinerja produk kayu yang berbeda. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan produksi kayu berkualitas tinggi dan untuk mengoptimalkan dan mengimplementasikan konstruksi yang berkelanjutan dengan mengurangi jejak karbon.
Norwegian University of Life Sciences (NMBU)
Norwegian University of Life Sciences (NMBU): pelopor di bidang ilmu hayati dan keberlanjutan.
Norwegian University of Life Sciences (NMBU) adalah sebuah institusi pendidikan terkenal di Ås, Norwegia. Didirikan pada tahun 1859, universitas ini memiliki sejarah panjang dalam memajukan pendidikan, penelitian, dan inovasi dalam ilmu-ilmu hayati. NMBU diakui secara internasional untuk program dan bidang penelitiannya di bidang ilmu pertanian, kehutanan, kedokteran hewan, ilmu lingkungan, arsitektur lanskap, dan disiplin ilmu terkait. Universitas ini menawarkan berbagai program gelar sarjana, magister dan doktoral yang menarik minat mahasiswa dari seluruh dunia.
Penelitian di NMBU berfokus pada upaya mengatasi tantangan global di bidang ketahanan pangan, keberlanjutan, perlindungan lingkungan, dan kesehatan. Melalui kemitraan dengan pemerintah, industri, dan institusi akademis lainnya, universitas secara aktif berkontribusi dalam pengembangan strategi dan solusi yang berdampak positif bagi masyarakat dan lingkungan. NMBU memupuk lingkungan belajar yang terbuka dan inklusif yang mendorong kreativitas, pemikiran kritis, dan kolaborasi interdisipliner. Dengan fasilitas modern, staf pengajar berkualifikasi tinggi dan komunitas kampus yang dinamis, Norwegian University of Life Sciences menawarkan platform yang menginspirasi bagi para mahasiswa dan peneliti yang ingin mengeksplorasi tantangan dan peluang di bidang ini.
Kompetensi terbaik ZwickRoell
- Kualitas dan keandalan yang luar biasa dari mesin penguji kayu.
- Saran ahli, layanan ZwickRoell yang cepat dan andal.
- Spesimen dalam jumlah besar dapat diuji dengan akurasi dan reproduktifitas hasil yang sangat tinggi.
- testXpert testing software memudahkan untuk mengadaptasi pengaturan pengujian dan memungkinkan pengoperasian alat berat yang sederhana dan aman.
- Perangkat eksternal seperti transduser pengukur presisi tinggi dan sistem korelasi gambar digital dapat dihubungkan untuk mengukur deformasi spesimen dan sambungan yang berbeda.
- Penggerak atas dan alas bawah memudahkan penanganan spesimen yang besar.c
Tugas
Menguji sifat-sifat kayu dan elemen struktur
Menurut UNEP 2022*, sekitar 42 persen emisi gas rumah kaca buatan manusia disebabkan oleh sektor konstruksi. Emisi ini mencakup bahan dan proses yang terkait dengan konstruksi dan pembongkaran.
Sebagai bahan baku alami yang dapat diperbaharui, kayu dapat menggantikan bahan bangunan dengan emisi karbon yang lebih tinggi dan dengan demikian memberikan kontribusi yang menentukan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca di sektor konstruksi. Ada kecenderungan penggunaan kayu dalam berbagai aplikasi yang lebih luas, dan untuk banyak aplikasi ini, performa mekanis sangatlah penting.
Penelitian di NMBU mencakup seluruh rantai nilai kayu, mulai dari sektor kehutanan dan kayu hingga penggunaan dan daur ulang produk kayu dalam industri konstruksi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan produksi kayu berkualitas tinggi dan untuk mengoptimalkan serta merealisasikan manfaat dari konstruksi yang berkelanjutan dengan jejak karbon yang berkurang.
Karena sifat-sifat kayu sangat bervariasi, pengetahuan tentang perbedaan-perbedaan ini penting untuk penggunaan sumber daya alam ini secara efisien. Kelompok penelitian kayu ini menangani sejumlah isu: Bagaimana iklim dan praktik kehutanan mempengaruhi sifat-sifat kayu? Dan bagaimana hubungan ini dapat memastikan kualitas produk kayu yang tinggi?
Kelompok penelitian konstruksi kayu memiliki tradisi panjang dalam penelitian di bidang konstruksi. Keahliannya meliputi karakterisasi kinerja mekanis sambungan dan komponen, desain bangunan kayu di bawah beban statis dan dinamis, evaluasi bangunan kayu yang sudah ada, serta perkuatan bangunan bersejarah dan bangunan yang terdaftar.
*United Nations Environment Programme (2022). Laporan Status Global 2022 untuk Bangunan dan Konstruksi: Menuju Sektor Bangunan dan Konstruksi yang Nol Emisi, Efisien dan Tangguh. Nairobi.
Solusi ZwickRoell
Mesin uji bahan Z 1200 ES dengan test load 1200 kN.
NMBU bergantung pada ZwickRoell 1200 kN Z1200 ES mesin uji bahan, yang juga memiliki area uji samping dengan kapasitas 250 kN. Mesin ini merupakan bagian dari laboraturium kayu NMBU. Ini terutama digunakan untuk studi ilmu perkayuan di Fakultas Ilmu Lingkungan dan Manajemen Sumber Daya Alam (MINA) dan untuk studi konstruksi kayu di Fakultas Sains dan Teknologi (REALTEK).
Frame dilengkapi dengan drive yang dipasang di atas yang memberikan ketinggian kerja yang nyaman untuk menempatkan sampel besar di area kerja. Elektronik dilengkapi dengan modul tambahan untuk menerima sinyal dari beberapa LVDT, sel beban dan sensor lainnya (modul multifungsi).
Kedua fakultas tersebut menggunakan mesin tersebut untuk melakukan pengujian standar pada spesimen kecil kayu alami, kayu yang dimodifikasi, dan berbagai komposit kayu, bahan berbasis kayu, dan kayu konstruksi. Pengujian juga dilakukan pada kayu laminasi-rekat, kayu laminasi-silang, dan elemen konstruksi. Selain penelitian dan instruksi mereka sendiri, NMBU juga melakukan pengujian material dan prototipe untuk lembaga penelitian dan perusahaan.
Hasilnya
Pengujian kayu dan komponen yang tepat
Baik peneliti maupun mahasiswa mendapatkan keuntungan dari mesin berkinerja tinggi dengan akurasi sangat tinggi yang dapat dengan mudah diprogram untuk pengaturan pengujian yang disesuaikan dengan input dari sensor eksternal. "Kapasitas tinggi diperlukan untuk beberapa pengujian yang kami lakukan pada kayu laminasi silang dan struktur kayu penahan beban. Hal ini mencakup penentuan tegangan dan regangan pada material serta kekuatan dan sifat deformasi sambungan yang dibuat dengan pengencang mekanis seperti paku, sekrup, pena, dan baut," ujar Prof. Geir I. Vestøl dari Departemen Ilmu Lingkungan dan Manajemen Sumber Daya Alam di NMBU. Hingga saat ini, beban tertinggi terjadi ketika gaya diuji pada elemen gabungan yang terbuat dari kayu dan beton.
Uji lentur kayu konstruksi sesuai dengan EN 408 dilakukan pada dudukan uji sisi 250 kN. Penyandi linier Heidenhain digunakan untuk mengukur deformasi lokal. Untuk analisis deformasi yang lebih rinci, departemen ini juga menggunakan sistem DIC dari LaVision, yang dapat digunakan bersama dengan mesin uji. Perangkat pengujian lateral menawarkan akses yang mudah ke spesimen dan menguntungkan, misalnya, ketika menguji spesimen dalam jumlah besar dan ketika menggunakan sistem DIC.
Akurasi tinggi diperlukan untuk pengujian dengan beban rendah pada sampel kecil kayu atau bahan berbasis kayu, seperti chipboard dan papan serat. Load cell 10 kN menguntungkan ketika pengujian dengan beban rendah dilakukan, misalnya untuk menentukan modulus Young dan kekuatan lentur spesimen kayu bening kecil (ISO 13061) atau panel berbasis kayu (EN 310).
Para peneliti juga mendapat manfaat dari kinerja mesin uji saat menentukan kekuatan tarik tegak lurus terhadap plane of the board (EN 319) atau kekerasan Brinell (EN 1534). Vestøl: "Akurasi dan presisi pemosisiannya sungguh luar biasa. Dan mesin menambahkan sedikit sekali noise pada data ketika menggunakan sel beban yang berbeda."
Dimensi sambungan kayu yang benar sangat penting untuk struktur dan bangunan kayu, dan evaluasi eksperimental merupakan kegiatan mendasar dari laboratorium kayu. Sambungan kayu diuji sesuai dengan standar EN 12512 untuk beban siklik dan standar EN 26891 untuk beban statis.
"Mesin penguji untuk kayu ini sangat fleksibel dan presisi. Karena kapasitas, akurasi dan presisi yang tinggi, kami dapat menguji berbagai macam spesimen. Segala sesuatu mulai dari spesimen kecil kayu berwarna terang hingga elemen struktural dapat diuji."
Prof. Geir I. Vestøl, Universitas Ilmu Hayati Norwegia, Fakultas Ilmu Lingkungan dan Manajemen Sumber Daya Alam
NMBU mengandalkan mesin uji ZwickRoell untuk kayu
