부품 물성시험: 기능성 제품 특성
제품에는 특정한 기능적 특성이 있어야 합니다. 포장 용기는 쌓을 수 있어야 하고 케이블 절연체는 하중이 가해져도 절연될 수 있어야 하며, 식품 용기는 꼭 닫히면서도 쉽게 열려야 합니다. 또 창문은 폭풍우가 부는 동안에도 깨지지 않아야 하며, 의자는 무거운 사람의 무게를 견딜 수 있어야 합니다. 그 밖에도 끝 없이 많습니다.
다음의 적용 예시에서 플라스틱 부품 시험과 관련된 몇 가지 가능성을 보여드리겠습니다.
광범위한 모듈식 제품 포트폴리오와 플라스틱 시험 분야의 많은 전문가를 보유한 ZwickRoell은 고객별로 각기 필요한 사항에 맞춰 시험 시스템을 쉽게 조정합니다. 부품 물성시험 특별 요구사항에 대하여 개별 상담을 받고 싶으시면 언제든 ZwickRoell 전문가에게 문의하세요.
저전압 케이블의 노치 저항 측정
- 모든 자동차 내부에는 몇 미터 되는 저전압 케이블이 있습니다. 이 케이블은 자동차 전체를 관통하며 설치되어 있으며, 설치할 때 매우 날카로운 모서리에 닿는 경우가 있습니다. 이러한 케이블의 절연이 손상되면 안 됩니다.
- 이 같은 거동을 측정하기 위해 자동차 업계는 케이블 절연의 노치 저항을 측정하는 LV 112 시험법을 개발했습니다.
- 원리는 간단합니다. 케이블을 플레이트에 놓고 접촉 요소에 전기적으로 접촉합니다. 시험대에는 매우 단단하며 전기 접촉이 된 고강도 와이어가 절단 타면(tup)으로 있습니다. 와이어를 이용하여 절단 타면과 케이블 도체 사이에 전기가 연결될 때까지 케이블에 부하를 가합니다. 여기에 필요한 힘이 시험기에 기록됩니다. 이 같은 방법으로 케이블 절연체의 노치 감도를 현실적으로 평가할 수 있습니다.
포장재의 적층 높이 측정
- 요거트 컵, 맥주 상자, 물병과 같이 각각의 포장재 유형은 창고에 일정 시간 동안 보관 및 적재됩니다. 하지만 포장재를 손상 없이 몇 층까지 바닥에 쌓아놓을 수 있을까요?
- 이 질문에 대한 답은 시험기를 사용하면 아주 간단히 얻을 수 있습니다. 답을 얻으려면 채워져 있거나 비어 있는 포장재를 따로 압축하거나 시험기의 압축 시험판 사이에 쌓아 최대 하중 용량을 측정합니다. 이 값을 이용하여 수직으로 몇 층을 쌓아 올릴 수 있는지 판단할 수 있습니다.
- 하지만 포장은 어떻게 개선할 수 있을까요? 일반적으로 기계적 특성은 되도록 가장 적은 재료 비용으로 달성해야 합니다. 이를 위해 지능적이고 건설적인 설계가 필요하고, 엔지니어는 용기의 임계점이 어디인지 알아야 합니다. 시험기에는 비디오 카메라와 필름 시퀀스를 힘-이동 다이어그램과 동기화하는 testXpert III 비디오 녹화 플러스(Video Capturing Plus) 옵션이 장착되어 있습니다. 이를 통해 엔지니어는 모든 하중에서 포장재의 변형 거동을 분석할 수 있고 정말 중요한 지점을 최적화할 수 있습니다.
스프레이 펌프의 작동력 측정
- 많은 제품들이 특정 기능도 수행해야 하는 포장재에 담겨 출시됩니다.
- 고가의 향수나 가정용 세제에 사용되는 스프레이 펌프가 한 예입니다. 창문 세정제는 용기에 보관해야 하지만 강력한 증기 또는 미세 분무로 창문에 분사할 수도 있어야 합니다.
- 작동력은 사용자가 견딜 수 있어야 하고, 용량은 사용자가 손잡이를 너무 자주 누를 필요가 없도록 충분해야 합니다.
- ZwickRoell의 전자기계식 시험기는 여기에서도 다양한 펌프 속도의 작동력을 측정하여 제품을 최적화하고 품질 관리를 지원합니다. 품질에 대한 주관적인 인식은 이런 방법으로 측정됩니다.
용기를 열 때 필요한 힘 측정
이러한 문제를 겪어 보지 않은 사람이 있을까요? 크림 뚜껑은 꽉 닫혀야 하지만 동시에 큰 수고로움 없이 열려야 합니다. 최악의 경우 크림을 커피 잔 대신 셔츠나 블라우스에 흘리는 일이 생깁니다. 이런 일이 생기지 않도록 고품질 제품 제조사는 시험기를 이용하여 개방력을 시험합니다. 시험 시퀀스는 사람이 포장을 뜯을 때와 정확히 동일한 순서로 진행됩니다. 먼저 다이가 뚜껑을 누르고 밀봉을 풉니다. 그런 다음 작은 고리로 뚜껑을 엽니다. 필요한 힘이 시험기에서 기록됩니다.
창틀 모서리 강성 측정
인조 창은 많은 하중을 견디면서 오랜 시간 꼭 닫혀 있어야 합니다. 창틀의 모서리 강성은 물성 제어점으로 사용되는 특성 중 하나입니다. 시험 시편의 다리가 마찰 없이 움직일 수 있도록 지원하는 정해진 지지대가 측정된 힘의 높은 재현성을 보장합니다.
실린지 기능 시험
실린지는 대규모 배치에서 생산되며, 고품질 기준을 충족해야 합니다. 한 시험에서는 활주력과 채워진 실린지의 작동력을 측정합니다. ZwickRoell은 이런 시험에 적합한 고정장치를 제공하며, 이 고정장치는 모든 시험기에 장착할 수 있습니다. testXpert III 소프트웨어는 시험 시퀀스를 제어하고, 평균 마찰력 같은 결과를 자동으로 측정합니다.
플라스틱 컵의 적층 강도 측정
개 목줄 저항력 동적 시험
매트리스 하중 시험
칫솔모 굴곡 강도 및 경도
제품의 재료 성질 시험
- 완제품 또는 반제품을 제조하는 동안 가공된 폴리머는 다양한 기계적, 열적, 화학적 하중을 받으며 대개 폴리머 사슬 및 필러의 배향을 형성합니다. 따라서 폴리머의 기계적 성질은 부품의 다양한 지점에 따라 다 다릅니다.
- 사출 성형, 압출 또는 압축 성형으로 생산된 최종 제품의 재료 특성을 비교하기 위해 시편의 샘플링 계획을 규정합니다. 이 샘플링 계획은 최종 제품의 성형 공정을 기반으로 하며 시편의 수, 형태, 크기, 샘플링 방향을 정의합니다.
- 적절한 컨디셔닝을 거친 다음 채취한 시편은 몰딩 재료에도 사용되는 시험 기준이나 제품 사양의 특정 정보에 따라 시험이 이루어집니다.
- 진행 중인 생산에서 정기적으로 시편을 샘플링하면, 재료의 특정 성질이 사전에 정의된 공차 내에서 장시간의 생산 기간 동안 한 제품에서 일정하게 유지됩니다.
- ZwickRoell은 굴곡 및 압축 시험을 위해 신뢰할 수 있는 만능재료시험기와 신율계를 수동 및 완전 자동 버전의 펜듈럼 충격 시험기, 경도 측정기, 멜트 인덱서, HDT/Vicat 시험기와 함께 공급합니다. 그러므로 결과의 통계적 분산이 현저히 줄어듭니다.
