압축 시험 및 압축 시험기
압축 시험에서는 압축 하중을 일정하게 높이며 재료 거동을 측정하기 위해 압축 시험기를 사용합니다. 압축 시험에서는 재료와 부품의 안전성, 내구성, 무결성을 조사합니다. 일반 애플리케이션에는 플라스틱 관과 플라스틱 파이프 압축 시험, 연질 기포 발포체 재료 압축 시험, 종이 및 판지 압축/크러쉬 시험, 금속 산업의 압축 용수철 시험, 의료용 임플란트, 스텐트, 시린지 또는 의료용 패키지 압축 시험을 비롯한 의료/제약 분야의 압축 시험, 합성물 압축 및 홈이 있는 압축 시험 등이 있습니다.
압축 시험기는 애플리케이션별 압축 시험 도구나 압축 테이블이 장착되어 있는 만능 시험기(UTM)입니다. 도구는 시험 타입, 시편 재료 및 치수, 시험 온도, 예상되는 최대 하중값과 같은 기준에 따라 선택하여 시험기에 설치됩니다.
산업별 다양한 압축 시험 애플리케이션 예시에 대한 상세정보:
압축 시험의 정의
- 압축 시험은 압축 하중 조건에서 재료의 거동을 규정하기 위해 수행합니다.
- 시험 중에 만능재료시험기에 장착된 압축 테이블이나 특수 공구로 시편에 압력을 가하여 시험 대상 재료의 다양한 성질을 측정하는 시험입니다.
- 시험 데이터는 그 결과를 S-S 표의 형태로 제시하며, 이를 통해 무엇보다 탄성 한도, 비례 한도, 항복점, 경우에 따라 압축 강도를 표시합니다.
시편을 함께 누르는 압축 시험은 기본적으로 시편을 당겨서 서로 떼어내는 인장 시험과는 반대입니다. 시험은 가공한 재료 시편이나 실제 부품의 풀사이즈 또는 확대/축소한 모델에 시행할 수 있습니다. 압축 시험의 일반적인 타입으로는 상부 하중(크러쉬) 시험, 굽힘(굴곡) 시험, 용수철 시험 등이 있습니다.
압축 시험 수행 시 어떤 표준을 사용하나요?
압축 시험에서는 다양한 재료와 부품의 안전성, 내구성, 무결성을 조사합니다. 압축 시험에 사용되는 가장 일반적인 ISO와 ASTM 표준은 다음과 같습니다.
- ASTM D3574 : 연질 발포체 압입 경도 (ASTM D3574 Test B) 및 압축 응력값 (ASTM D3574 Test C)
- ISO 844, ASTM D1621 : 단단한 발포 플라스틱 (경질 발포체) 압축 시험
- ASTM D695 : 경질 플라스틱 및 연속 섬유 강화 복합재료의 압축 성질 (단부 하중 압축) 표준 시험법
- ASTM F1306 : 연질 배리어 필름과 합판의 저속 침투 저항 표준 시험법
- ISO 7886-1 : 일회용 멸균 피하 시린지의 플런저 활주력
- ASTM F3067: 풍선 확장 스텐트와 자체 확장 혈관 스텐트의 방사형 로딩 표준 가이드
항공우주산업의 압축 시험에도 일반적으로 사용되는 CAI 시험용 Boeing BSS 7260c나 Airbus AITM 1-0010 제3호 같은 회사별 압축 시험 표준이 있습니다.
압축 시험기
압축 시험기는 압축(누름) 하중을 가한 상태에서 재료의 강도와 변형을 측정하도록 특별히 구성한 만능 시험기(UTM)입니다. 일반적인 압축 시험기는 로드셀, 크로스 헤드, 압축 시험 도구, 전자 장치, 드라이브 시스템으로 구성되어 있습니다. 또한 기계 및 안전 설정을 정의하고 ASTM, ISO 같은 시험 표준에 명시되어 있는 시험 매개변수를 저장하는 데 사용하는 시험 소프트웨어로 제어합니다. 적절한 압축 시험 장비를 선택하기 위해서는 시험할 재료와 준수해야 할 표준을 고려해야 합니다. 정해진 하중이나 거리에 도달할 때까지 또는 시편이 갈라지거나 깨질 때까지의 힘을 측정하면 설계사와 제조사는 재료가 의도한 목적 대로 구현될 경우 어느 정도의 성능을 발휘할지 예측할 수 있습니다.
zwickiLine, ProLine, AllroundLine, 낙중 시험기와 같은 ZwickRoell 압축 시험기는 시험 용량, 재료 종류, 애플리케이션, 산업 표준에 기반한 고객의 요구사항을 충족할 수 있도록 특수 설계됩니다. ZwickRoell은 전반적인 시스템 안전성과 신뢰성 외에도 다음의 특성에 초점을 맞춰 모든 시험기를 설계하고 제작합니다.
- 쉬운 작동을 통한 우수한 유연성
- 고객 및 표준별 요구사항에 따라 간단하게 조절할 수 있는 기능
- 필요에 따라 확장이 가능한 미래 지향적인 확장 기능
ZwickRoell 압축 시험기 비교
| 모델 | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | 낙하 충격 시험기 | 고용량 시험기 |
 |  |  |  |  | |
| 타입 | 전자 기계 탁상형 시험기 | 전자 기계 탁상형 시험기 | 전자 기계 탁상형 시험기 (5kN ~ 150kN) 바닥 설치형 시험기(50kN ~ 250kN) | 낙하 시험기 | 전자 기계 |
| 하중 범위 | 0.5kN ~ 5kN | 5kN ~ 100kN | 5kN ~ 250kN | 최대 2,000J | 330kN~2,500kN |
| 압축 시험, 압입 시험, 뚫림 시험의 애플리케이션 예시 |
|
|
|
|
|
이어지는 섹션에서 해당 애플리케이션과 기타 애플리케이션 예시가 자세히 나와 있습니다
압축 시험에 사용하는 압축 테이블 및 시험 도구
사용되는 압축 도구는 시험할 재료에 바로 닿습니다. 따라서 해당 애플리케이션과 요구사항에 맞게 정확하게 정렬하고 조정해야 합니다. 다양한 종류의 압축 시험 세트를 이용하여 모든 종류의 시험을 수행할 수 있습니다. 이 압축 도구들은 해당 요구사항에 따라 특정 애플리케이션에 맞게 개별적으로 조정할 수 있습니다.
압축 시험 세트는 보통 두 가지 주요 컴포넌트, 즉 상부 및 하부 시험 도구로 구성됩니다. 시험 도구가 가능한 한 많은 시험에서 매우 유연하게 사용될 수 있도록 광범위하고, 상호 호환되며, 결합 사용이 가능한 도구 포트폴리오를 구성하였습니다.
개별 압축 도구와 고정부에 적용되는 요구사항이 다양한 이유는 근본적으로 다음과 같습니다.
- 국제 표준마다 사양이 정의되어 있음
- 시편, 재료, 컴포넌트가 매우 다양함
- 시편 모양과 치수가 다양함
- 환경 조건의 타입이 매우 다양함(온도, 습도 등)
Zwick Roell 제품을 사용하는 다양한 산업의 요구사항에 맞춘 ZwickRoell 압축 시험 도구 종합 포트폴리오의 일부를 아래에서 확인하세요.
지정된 시험 하중에 필요한 시편 크기:
| 시험 하중 | 허용 표면 압력별 필요한 최소 시편 표면적 | 일반적인 크기: 정사각 시편 | 일반적인 크기: 원통형 시편 | |||
| 300N/mm2 | 90N/mm2 | 300N/mm2 | 90N/mm2 | 300N/mm2 | 90N/mm2 | |
| 10kN | 30mm2 | 110mm2 | 약 6mm | 약 11mm | 약 Ø 7mm | 약 Ø 12mm |
| 20 kN | 70mm2 | 220mm2 | 약 8mm | 약 15mm | 약 Ø 9mm | 약 Ø 17mm |
| 50kN | 170mm2 | 550mm2 | 약 13mm | 약 24mm | 약 Ø 15mm | 약 Ø 27mm |
| 100 kN | 330mm2 | 1,100mm2 | 약 18mm | 약 34mm | 약 Ø 20mm | 약 Ø 36mm |
| 150 kN | 500mm2 | 1,700mm2 | 약 23mm | 약 41mm | 약 Ø 25mm | 약 Ø 46mm |
| 250kN | 830mm2 | 2800mm2 | 약 29mm | 약 53mm | 약 Ø 33mm | 약 Ø 60mm |
압축 테이블 예시
