금속 박판 인장 시험 및 r-값과 n-값 측정
박판은 우수한 연성과 강도를 요하는 분야에 필요한 경우가 많습니다. 인장 시험에서 재료 성질 특성을 규명하기 위해 국제 규격 ISO 6892-1과 미국의 ASTM E8 규격이 가장 일반적으로 사용됩니다.
인장 시험은 성형 성질을 규정하는 r-값과 n-값을 측정하는 데 자주 사용됩니다. n-값은 소성 변형 동안 균일 연장까지 가공 경화를 설명하고 (응력의 증가), r-값은 수직 이방성을 설명합니다. n-값은 인장 응력 데이터와 변형값으로 측정하고 r-값의 경우 시험 시 인장 시편의 횡변형을 추가로 측정합니다. r-값은 국제 규격 ISO 10113과 미국 규격 ASTM E517에 따라 측정하고, n-값은 ISO 10275와 ASTM E646에 따라 측정합니다.
인장 시편은 스트립 또는 박판에서 압연 방향에 설정된 각도로 채취되는데, 이는 r-값이 압연 방향에 따라 달라지기도 하기 때문입니다. 평행부 길이는 밀링 또는 펀칭에 더하여 마감 처리를 거쳐서 생성됩니다. 스트립은 포일에 맞게 재단되며 경우에 따라 시편에 구멍을 뚫습니다. 앞에서 언급한 시험 방법에 따라 시편 형태를 선택합니다.
극박판 인장 시험용 시험 솔루션
ZwickRoell은 두께가 다양한 금속 박판으로 시편을 만드는 여러 기계와 장치를 제공합니다. 인장 시험에서 물성값을 측정하기 위해 ZwickRoell은 다양한 정적 재료 물성시험기를 제공합니다. 축방향 및 횡방향 변위 신율계로 구성된 ZwickRoell의 종합 포트폴리오를 이용하면, 고객의 요구사항과 시험 조건에 맞는 최상의 조합을 선택할 수 있습니다(예: 크기 안정성을 갖춘 금속 박판용 레이저).
금속 박판의 경도 시험
금속 박판과 도금 강판의 경도 시험은 금속과 코팅의 표면 경도를 측정하기 위해 수행합니다. 이 경도 시험의 목적은 주로 압연 및 코팅 공정의 품질 관리입니다. 이들 코팅은 크기가 보통 몇 마이크로미터에서 수십 마이크로미터이므로 여기서는 잔류 압흔 깊이가 얕은 경도 시험법이 주요 사용됩니다.
얕은 압흔 깊이는 비커스 (DIN EN ISO 6507-1), 로크웰 (DIN EN ISO 6508-1), 특히 로크웰 면적 저울, 브리넬 (DIN EN ISO 6506-1)에 따른 일반적인 경도 시험법을 이용하여 작은 시험 하중을 통해 달성할 수 있습니다. 마르텐스(Martens)에 따른 경도 시험법은 얇은 코팅에 점차 많이 사용되고 있습니다. 또한 이 시험은 하중-압흔 깊이 곡선을 정확하게 측정하기 때문에 계장화 압흔 시험이라고도 하며, 국제적으로는 IIT로 알려져 있습니다. 잔류 압흔 깊이가 가용 박판 또는 코팅 두께의 10%를 초과하지 않아야 합니다. 초과할 경우 앤빌이나 기질의 영향을 더 이상 무시할 수 없습니다. 계장화된 압흔 시험은 압흔이 작거나 압흔 깊이가 얕더라도 보다 뛰어난 정확도로 측정할 수 있기 때문에 경도값을 신뢰성 있고 재현성 있게 측정할 수 있다는 장점이 있습니다.
극박판은 고객이 정하는 특정한 크기로 자르고 다른 금속 박판 (맞춤 블랭크)과 용접되는데, 롤러 심 용접 공정 (DIN EN ISO4063)에 따르는 것이 그 예입니다. 용접 심 품질도 경도 시험법을 이용하여 시험합니다. 일반적으로는 비커스와 누우프에 따른 미세 경도 시험법이 사용되지만, 용접 심과 그 주위의 단면이나 표면에는 마르텐스 시험법 (DIN EN ISO 6507-1, DIN EN ISO 4545-1, DIN EN ISO 14577-1)이 사용됩니다. 이들 시험법에 따라 시험을 하는 계장을 사용하여 철저한 정확도로 한 번의 시험 또는 여러 번의 시험을 위한 위치를 정의할 수 있습니다.
박판 변형 시험
박판은 연성 성질이 우수해야 합니다. 딥 드로잉이나 스트레치 포밍 같은 일반적인 성형 공정은 표준 시험 방법을 이용해서 특성을 규정하고 시험합니다. ZwickRoell의 BUP 박판 시험기는 최대 1,000kN의 드로잉 하중으로 이러한 성질을 시험합니다.
한 가지 중요하면서도 복잡한 시험은 성형 한계 곡선을 확인하는 것인데, 이를 통해 설계자는 성형 공정 시 초과해서는 안 되는 한계 변형률을 도출할 수 있습니다. ZwickRoell은 우수한 제휴사들과 긴밀히 협조하여 드로잉 공정 시 변형률을 기록하는 데 필요한 광학 측정 기술을 개발하고 있습니다.
VDA 230/201에 따른 금속 극박판 드로우 비드 시험
이 시험은 성형 공정에 이상적인 윤활제를 결정하여 크랙과 주름을 방지하고 최적의 딥 드로잉 공정을 위해 박판과 딥 드로잉 툴 간 마찰 계수를 측정하도록 설계되었습니다. 드로우 비드 장치는 표준 시험기에 쉽게 장착할 수 있습니다.
시험을 하려면 일반적인 크기(300mm x 30mm x 2mm)의 박판 스트립을 상부 시편 그립에 축방향으로 고정시키고 드로우 비드 툴을 닫습니다. 그 다음 드로우 비드 툴로 스트립을 드로잉합니다. 이 절차를 다양한 반복 횟수로 자동 반복할 수 있습니다. 드로우 비드 툴의 디지털 제어식 클램핑 하중이 정확하고 재현성 있는 시험 결과값을 보장합니다. 다양한 시험 사양을 충족하도록 툴 다이를 빠르게 교환할 수 있습니다.
금속 박판 고속 인장 시험
고속 변형률 속도에서의 재료 거동은 자동차 산업 분야에서 매우 중요합니다. 사고가 발생하면 재료 변형 속도가 높아지므로 이는 자동차 설계 시 고려해야 할 필수 요소입니다. ZwickRoell은 HTM 시리즈의 고속 인장 시험기를 사용하는 고속 인장 시험을 통해 필요한 재료의 성질을 측정합니다. 이 서보 유압식 시험기로 시편에 20m/s 이하의 속도와 160kN 이하의 힘을 가합니다.
