비틀림 피로시험기: 시험기 및 응용 분야

비틀림 복합피로란?

비틀림 복합피로란 토션 시 부품이나 시스템에서 발생할 수 있는 진동을 말합니다. 이는 시스템의 일부가 비틀어져 시스템이 튀어 오르거나 비틀림 하중이 다시 가해지는 비틀림 하중이 생길 때 발생합니다.

많은 경우, 비틀림 하중은 축방향 하중(정하중 또는 동하중)과 함께 발생하기도 합니다. 이처럼 동시에 발생하는 동하중은 척추 임플란트 시험과 같은 상황에서 부품에 영향을 미치는 실제 환경 시뮬레이션에 자주 사용됩니다.

ZwickRoell의 축방향 토션 시험기

ZwickRoell의 축방향 토션 시험기는 다양한 토션 시험에 적용할 수 있고, 특정 분야에 맞게 조정할 수 있습니다.

기계식 토션 시험기 LTM Torsion
선형 모터 기술에 기반한 드라이브가 장착된 토션 시험기 시험 하중이 1kN ~ 10kN인 10Nm, 20Nm, 30Nm, 50Nm 또는 100Nm 토션 드라이브가 장착되어 있습니다.
서보 유압식 토션 시험기 HCT
서보 유압식 토션 시험기(탁상형 모델)에는 250Nm 토션 드라이브가 장착되어 있습니다. 시험 하중이 25kN 이하인 비틀림 복합피로를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.
서보 유압식 토션 시험기 HBT
서보 유압식 토션 시험기(바닥 설치형 모델)에는 2,500Nm 토션 드라이브가 장착되어 있습니다. 시험 하중이 250 kN 이하인 비틀림 복합피로를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

특장점

기계식 축방향 토션 시험기

움직이는 부분이 가벼워 성능이 좋고 반응성이 빠름
속도 범위가 넓어 동적 피로 시험과 저속 정적 시험 모두 수행 가능
유지보수나 조정이 필요하지 않은 기계식 피스톤 클램핑용 브레이크
공압장치, 냉각수, 오일 등의 추가 공급장치가 필요 없음
모터 구동 크로스 헤드 조정에 기반한 작동 편의성
10 mm/s 및 24°/s 속도 감소로 EN 60204-1에 부합하는 안전 설정 모드 실현
정밀하고 마모가 적은 피스톤 막대 베어링
수동 레버를 통한 간단한 크로스 헤드 수동 잠금과 전동 모니터링
60mm의 긴 피스톤 스트로크로 다양한 시험 가능

서보 유압식 축방향 토션 시험기

상부 크로스 헤드의 유압 조정 및 수동 클램핑
상부 크로스 헤드의 시험 엑추에이터 설치
비틀림 강성이 우수하고 백래시가 없으며 길이가 보상되는 커플링
유정압 방식으로 설치된, 씰 없는 선형 액추에이터
경질 크롬 T-슬롯 플랫폼과 칼럼이 있어 부식성 매질에서 시험하기에 이상적
응용 분야에 기반하여 CE 기계 지침에 부합하는 안전 하우징

testXpert R – ZwickRoell의 동적 시험용 소프트웨어

testXpert R 소프트웨어의 모든 시험 프로그램은 작업 흐름에 기반하여 구성되기 때문에 시험실의 실제 작업 흐름 절차에 맞출 수 있습니다. 이러한 설정 덕분에 사용자는 논리적이고 추적 가능한 단계를 따라가며 시험을 수행할 수 있습니다. 또한, 이중축 시퀀서 시험 소프트웨어의 그래픽 블록 편집기를 이용하여 간단하고 복잡한 시험 시퀀스를 모두 직관적으로 생성하여 시행할 수 있습니다.

testXpert R 시험 소프트웨어 상세정보

비틀림 복합피로가 수반되는 시험의 일반 기준

ASTM F1717 - 척추절제술 모델 대상 척추 임플란트 구조물 표준 시험 방법
ASTM F1717 표준에 따라 시험할 때 척추 임플란트에는 정적 시험 외에 다축 피로 시험도 시행합니다.
ASTM F2706 - 척추절제술 모델 대상 후두-경추 및 후두-경추-흉부 척추 임플란트 구조물에 대한 표준 시험 방법
ASTM F2706 표준에는 정적 시험 방법은 물론 피로 시험과 후두-경추 및 후두-경추-흉부 척추 임플란트에 대한 중첩 토션 시험이 명시되어 있습니다.
ISO 12189 - 이식형 척추 기기의 기계 시험 – 전방 지지대를 사용한 척추 임플란트 어셈블리의 피로 시험 방법
ISO 12189 표준은 연성 척추 임플란트 어셈블리에 대한 피로 시험과 모든 종류의 척추 임플란트 어셈블리의 생체역학적 피로 시험을 설명합니다.
ISO 7206-6 - 외과용 임플란트—부분 및 전체 고관절 보형물 – 6부:대퇴 스템 부품의 목 부위 내구성 시험 및 성능 요구
ISO 7206-6 표준은 고관절 보형물 목 부위의 다축 피로 시험에 사용합니다. 이 시험은 뼈에 성공적으로 통합된 대퇴 스템을 시뮬레이션합니다.

기술 개요

	LTM 토션	HCT	HBT

구동	기계식	서보유압	서보유압
모델	바닥설치형 시험기	탁상형 시험기	바닥설치형 시험기
최대 축하중	1kN 2kN 3kN 5kN 10kN	10kN 25kN	50kN 100kN 250kN
토션 드라이브, 동적	10Nm 20Nm 30Nm 50Nm 100Nm	100Nm 250Nm	500Nm 1,000Nm 2,500Nm
회전각	연속 회전	±50°	±50°
토션 드라이브의 설비 업그레이드 가능	✓	-	-
일반 응용 분야	척추 임플란트 본 스크류 고관절	생산 시험 액추에이터 고무 금속 연결 드라이브 부품	캠샤프트 고무 금속 연결 커플링 부품

타입	LTM 1 T + 400 mm¹	LTM 2 T + 400 mm¹	LTM 3 T + 400 mm¹
품목 번호	3014181	3014182	3014183
시험 하중 F_max 동적	± 1000	± 2000	± 3000	N
시험 하중 F_max 정적, 연속	± 700	± 1400	± 2100	N
최대 주파수²	100	100	100	Hz
피스톤 스트로크	60	60	60	mm
속도 범위	2	2	1.5	m/s
위치 결정 정확도와 반복성	± 2	± 2	± 2	μm
토션 드라이브
모멘트, 동적	± 10			Nm
모멘트, 정적 연속	± 7			Nm
회전	± 500
RPM, 최대	100			1/min
모멘트, 동적		± 20	± 30
모멘트, 정적 연속		± 14	± 21
회전		± 500	± 500
RPM, 최대		100	100
시험 프레임
시험 영역
시험 영역 가로			460
시험 영역 가로	460			mm
시험 영역
시험 영역 가로		460
시험기 전체 높이, 최댓값(A)	2775	2775	2775	mm
시험 프레임의 전체 높이, 최댓값(B)	1988	1988	1988	mm
전체 가로	800	800	800	mm
전체 세로	700	700	700	mm
장착 테이블 높이(C)	692	692	692	mm
칼럼 직경	65	65	65	mm
크로스 헤드 간격이 1000mm일 때 프레임 강성	24	24	24	kN/mm
전체 무게³	510	510	550	kg
시험 영역 높이, 최댓값(D)	1125	1125	1125	mm
로드 셀 미포함 시험 영역 높이, 최댓값(E)⁴	1065	1065	1065	mm
로드 셀 포함 시험 영역 높이, 최댓값(F)⁴	905	905	905	mm
상단 크로스 헤드 조정	모터구동식
상단 크로스 헤드 클램핑	수동
크로스 헤드 클램핑 전동 모니터링	예, 신호 표시등 포함
일반 정보
1m 거리 최대 소음 수준⁵	< 63		< 63	dB(A)
1m 거리 일반 소음 수준⁵	< 46		< 46	dB(A)
1m 거리 최대 소음 수준⁵		< 63
1m 거리 일반 소음 수준⁵		< 46

확장형 로드 프레임 - 기지 프레임(1055466)과 보조 질량(1055467)이 절대적으로 필요
하중비(r-값)와 시험 진폭에 따라 다름
시험기(기본 몸체만 포함. 전기장치 캐비닛, 툴, 옵션 미포함)
중간 피스톤 위치
필수 출력, 주변 환경, 시험 설비, 시험 유형, 시편의 주파수에 따라 다르며, DIN EN ISO 11205에 따른 자유 음장에서 측정

타입	LTM 10 T 표준형	LTM 10 T + 250 mm
품목 번호	3011465	3011466
시험 하중 F_max 동적	± 10000	± 10000	N
시험 하중 F_max 정적, 연속	± 7000	± 7000	N
최대 주파수¹	100	100	Hz
피스톤 스트로크	60	60	mm
속도 범위	1	1.5	mm/min
	1.0		m/s
위치 결정 정확도와 반복성	± 2	± 2	μm
토션 드라이브
모멘트, 동적	± 100	± 100	Nm
모멘트, 정적 연속	± 70	± 70	Nm
회전	± 500	± 500
RPM, 최대	100	100	1/min
일반 정보
1m 거리 최대 소음 수준²	< 68	< 68	dB(A)
시험 프레임
시험기 전체 높이, 최댓값(A)	2919	3169	mm
시험 프레임의 전체 높이, 최댓값(B)	1980	2230	mm
전체 가로	860	860	mm
전체 세로	850	850	mm
장착 테이블 높이(C)	720	720	mm
칼럼 직경	65	65	mm
크로스 헤드 간격이 1000mm일 때 프레임 강성	300	300	kN/mm
전체 무게³	1100	1125	kg
시험 영역
시험 영역 가로	460	460	mm
로드 셀 미포함 시험 영역 높이, 최댓값(E)⁴	983	1233	mm
로드 셀 포함 시험 영역 높이, 최댓값(F)⁴	830	1080	mm
상단 크로스 헤드 조정	모터구동식
상단 크로스 헤드 클램핑	수동
크로스 헤드 클램핑 전동 모니터링	예, 신호 표시등 포함

하중비(r-값)와 시험 진폭에 따라 다름
필수 출력, 주변 환경, 시험 설비, 시험 유형, 시편의 주파수에 따라 다르며, DIN EN ISO 11205에 따른 자유 음장에서 측정
시험기(기본 몸체만 포함. 전기장치 캐비닛, 툴, 옵션 미포함)
중간 피스톤 위치

시험 영역 높이	기본	250mm 확장	500mm 확장
동적 공칭 하중	25	25	25	kN
A_G100 – 시험 프레임 최대 높이	2310	2560	2810	mm
A_K - 설치를 위해 기울였을 때의 치수	1750	1995	2240	mm
B — 시험 프레임 최대 가로	660	660	660	mm
C – 시험 프레임 최대 세로	500	500	500	mm
D1 - 칼럼 간 간격	460	460	460	mm
E – 칼럼 직경	65	65	65	mm
F - 하부 크로스 헤드의 상단 모서리 높이	215	215	215	mm
G – 시험 영역 최대 높이¹	1000	1250	1500	mm
H – 작동 시험 영역 최대 높이²	910	1160	1410	mm
J - 크로스 헤드 변위 범위	600	600	600	mm
K - 무게³	435	450	465	kg
크로스 헤드 간격이 1,000mm일 때 프레임 강성	300	300	300	kN/mm
T-슬롯 연결부 치수	DIN 508 기준 M10 x 12, 간격 80mm Ø 70mm, 6 x M8(볼트 6개만) Ø 115mm, 4 x M8
클램핑/조정: 수동/유압	935275⁴	936110⁴	936259⁴