비틀림 시험이란 무엇입니까?
비틀림은 가장 단순한 형태의 꼬임입니다. 다양한 산업에 사용되는 여러 가지 일상적인 재료, 부품, 부품 어셈블리, 최종 사용자 제품은 이 이동 방향을 지탱한다는 주요 목적을 가지고 설계됩니다. 그러한 제품으로는 스크류, 스프링, 실린지 부품, 와이어, 튜브 등이 있습니다.
재료 시험 분야에서 ZwickRoell은 비틀림 시험기를 이용하여 이러한 비틀림 운동을 시뮬레이션하고 제조업체들이 아래와 같은 중요한 재료 성질을 측정할 수 있도록 지원합니다.
- 최대 비틀림
시편이 파손되기 전에 가할 수 있는 최대 비틀림(꼬는 힘) 값 예를 들어, 스크류나 볼트에 최대 토크가 가해지면, 해당 제품의 안전율이 계산되고 비틀림 강도 사양에 추가됩니다. - 비틀림 강도
비틀림 하중을 받는 시편이 파손되기 전에 견딜 수 있는 시편의 극한 강도와 최대 비틀림 응력 - 비틀림 전단 응력
비틀림 운동 때문에 시편의 횡단면에 작용하는 전단 응력. 비틀림 하중이 가해지면 시편 단면의 응력 분포가 고르지 못해져, 가운데는 응력이 없고 시편 가장자리에서 비틀림 전단 응력이 최대가 됩니다. - 전단의 탄성 계수
전단 변형률 대비 전단 응력의 비율로 정의되는 탄성 전단 강성. 동일 제품을 비교할 때 재료의 탄성 계수가 클수록 강성은 커집니다. 구조의 강성이 커질수록 변형에 필요한 힘도 커집니다. - 시편의 파단 각도
파단 각도는 비틀림 모멘트를 겪을 때 재료의 연성을 측정합니다. 예를 들어 ASTM F543-13에 따르면, 파단각이 큰 의료용 본 스크류를 사용하면 최대 비틀림 강도에 도달했을 때 의사는 촉각으로 일찌감치 알아차릴 수 있습니다.
비틀림 시험 분야에 따라 재료 시편부터 파단 지점까지, 또는 정의된 토크나 시간에 기반하여 비틀림 시험기를 설정할 수 있습니다. 또한 의약품 펜 인젝터나 스크류 캡 같은 완제품 어셈블리에서 구동하여 장치의 적절한 기능을 측정할 수도 있습니다.
ZwickRoell 비틀림 시험 장비
ZwickRoell의 비틀림 시험기와 비틀림 드라이브는 다양한 비틀림 시험에 적용할 수 있고, 특정 응용 분야에 맞게 조정할 수 있습니다.
- TorsionLine
수평 비틀림 축과 정비가 필요 없는 AC 서보 드라이브가 장착되어 있으며, 단축 비틀림 시험의 비틀림 범위가 20Nm ~ 500Nm 또는 1,000Nm ~ 2,000Nm인 비틀림 시험기. - zwickiLine
축방향 시험과 축방향 비틀림 시험(비틀림과 결합된 인장 또는 압축 시험)을 위해 최대 5kN의 시험 하중을 견딜 수 있는 2Nm 또는 20Nm 비틀림 드라이브가 장착되어 있음 - AllroundLine
축방향 시험과 축방향 비틀림 시험(비틀림과 결합된 인장 또는 압축 시험)을 위해 최대 250kN의 시험 하중을 견딜 수 있는 200Nm 또는 2,000Nm 비틀림 드라이브가 장착되어 있는 탁상형 또는 바닥 설치형 시험기 - 비틀림 드라이브
기존 zwickiLine 또는 AllroundLine 재료 물성시험기의 설비 업그레이드를 쉽게 할 수 있도록 토크가 2Nm~2,000Nm인 모듈식 비틀림 드라이브.
testXpert 시험 소프트웨어
축방향 및 축방향 비틀림 시험을 위한 ZwickRoell 비틀림 시험기는 ZwickRoell의 시험 툴과 액세서리, testXpert 시험 소프트웨어, testControl, 측정 및 제어 전자장치와 부드럽게 연동됩니다.
testXpert III에는 표준 준수 마스터 시험 프로그램(여러 개의 시험 축에 맞춰 사전 구성)과 간단한 기능 블록을 이용하여 자유롭게 프로그래밍할 수 있는 시험 시퀀스를 위한 그래픽 시퀀스 편집기가 포함되어 있습니다.
비틀림 시험기는 어떻게 작동합니까?
재료 물성시험기에는 회전 운동의 토크와 속도를 작동 및 제어하는 비틀림 드라이브가 장착되어 있습니다. 시험 필요사항에 따라 이러한 비틀림 시험기를 이용하여 단축 및 다축 하중 시험(비틀림이 결합된 인장 또는 압축 시험)을 진행할 수 있습니다.
시험을 위해 시편을 비틀림 시험기 그립에 놓습니다. 해당 분야 또는 시험 목적에 맞게 시편의 한쪽 끝을 정해진 회전수나 정해진 시간만큼 또는 파손될 때까지 장축 주위로 비틉니다.
시편에 가해지는 토크나 비트는 힘이 시편을 비틀어 시편의 단면적에 응력을 분산시킵니다(전단 응력). 이는 시편의 단면에 균일한 응력을 생성하는 인장 또는 압축 하중과는 다릅니다.
비틀림 시험의 공통 표준
- ASTM A938-18 – 와이어 비틀림 시험을 위한 표준 시험법
와이어를 지정된 속도로 꼬며 파괴될 때까지의 총 회전 수를 측정합니다. 회전 수가 충족되면 해당 시편은 시험에 통과한 것으로 봅니다. - ASTM F543-13 – 금속 의료용 본 스크류의 표준 사양 및 시험법
이 표준은 뼈에 이식되는 금속 본 스크류에 적용합니다. 비틀림 강도 시험은 스크류를 삽입하거나 제거하는 동안 스크류가 부러지지 않도록 하기 위한 것입니다. 이 시험에서는 표준 조건에서의 비틀림 항복 강도, 최대 토크, 파단 각도 등을 측정합니다. - ISO 7800 – 금속 재료 – 와이어 – 간단한 비틀림 시험
직경이 0.1mm ~ 14mm 또는 특성 치수를 지닌 금속 와이어 재료에 한 방향으로 단순 비틀림을 가하는 동안 이 재료가 소성 변형을 겪을 수 있는 능력을 측정하는 시험입니다. 이 시험은 시편이 파손될 때까지 또는 지정된 회전 수에 도달할 때까지 진행합니다. - ISO 7206-8 – 외과용 임플란트 – 부분 및 전체 고관절 보형물 – 8부:대퇴 스템 부품의 비틀림 하중 내구 성능
대퇴 부품을 사용 가능한 상태에서 시험하며, 이 대퇴 부품은 표준으로 정해진 반복 횟수와 시험 하중 도중에 파괴되지 않을 수 있습니다.
기술 개요
| TorsionLine 20/200/500 | TorsionLine 1000/2000 | zwickiLine | AllroundLine | AllroundLine | |
|---|---|---|---|---|---|
 |  |  |  |  | |
| 모델 | 바닥설치형 시험기 | 바닥설치형 시험기 | 탁상형 시험기 | 탁상형 시험기 | 바닥설치형 시험기 |
| 시험 유형 | 토션 시험 | 토션 시험 | 인장-압축-비틀림 | 인장-압축-토션 | 인장-압축-토션 |
| 시험축 | 수평 | 수평 | 수직 | 수직 | 수직 |
| 최대 축하중 | - | - | 2.5kN 5kN | 50kN | 250kN |
| 토션 드라이브 | 20 Nm 200Nm 500Nm | 1,000Nm 2,000Nm | 2Nm 20Nm | 2 Nm 20Nm 100Nm 200Nm | 200Nm 2,000Nm |
| 토션 드라이브의 설비 업그레이드 가능 | - | - | ✓ | ✓ | ✓ |
| 일반 응용 분야 |
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| 품목 번호 | 1020233 | 1023835 | ||
| 공칭 토크 Mnom | 2 | 20 | Nm | |
| 허용 축하중 | 2.5 | 5 | kN | |
| 구동 | ||||
| 회전 속도 | 0.01 ... 801 0.01 ... 202 | 0.01 ... 20 | 0.01 ... 801 0.01 ... 202 | rpm |
| 피치 서클 연결 플랜지 Ø | 40/753 | 40/753 | mm | |
| 전력 소비량 | 0.5 | 0.8 | kVA | |
| 전원 사양 | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | ||
- 최대 속도. 안전 장치와 결합했을 경우에만 해당
- 안전 장치 없이 사용할 경우 속도 감소
- 제품 구성 요소에 장착 스터드 Ø 20mm의 추가 어댑터 플랜지가 포함되어 있습니다.
| 품목 번호 | 1020233 | 1023835 | 1027734 | 1027737 | 3005980 | |||
| 공칭 토크 Mnom | 2 | 20 | 100 | 200 | 200 | Nm | ||
| 허용 축하중 | 2.5 | 5 | 5 | 50 | 50 | kN | ||
| 구동 | ||||||||
| 회전 속도 | 0.01 ... 801 0.01 ... 202 | 0.01 ... 20 | 0.01 ... 801 0.01 ... 202 | 0.002 ... 20 | 0.002...601 0.002...202 | 0.002...20 | 0.005...501 0.005...202 | rpm |
| 피치 서클 연결 플랜지 Ø | 40/753 | 40/753 | 75 | 75/115 | 75/115 | mm | ||
| 전원 사양 | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 400 V AC, 50/60 Hz, 3Ph/PE/N | |||
| 전력 소비량 | 0.5 | 0.8 | 2.3 | 2.3 | 5 | kVA | ||
- 최대 속도. 안전 장치와 결합했을 경우에만 해당
- 안전 장치 없이 사용할 경우 속도 감소
- 제품 구성 요소에 장착 스터드 Ø 20mm의 추가 어댑터 플랜지가 포함되어 있습니다.
| 품목 번호 | 1024998 | 1025005 | ||
| 공칭 토크 Mnom | 200 | 2000 | Nm | |
| 허용 축하중 | 250 | 250 | kN | |
| 구동 | ||||
| 회전 속도 | 0.001 ... 10 | 0.001 ... 10 | 0.002 ... 10 | rpm |
| 피치 서클 연결 플랜지 Ø | 115/2201 | 115/2201 | mm | |
| 전원 사양 | 230 V AC, 50/60 Hz, 1Ph/PE/N | 400 V AC, 50/60 Hz, 3Ph/PE/N | V | |
| 전력 소비량 | 2.2 | 5 | kVA | |
- 제품 구성 요소에 잠금 핀 연결부가 있는 추가 어댑터 플랜지가 포함되어 있습니다.
| 유형 | TL 020 | TL 200 | TL 500 | |
| 품목 번호 | 1026875 | 1026878 | 1026879 | |
| 로드 프레임 | ||||
| 토크(좌/우) | 20 | 200 | 500 | Nm |
| 전체 높이(안전 장치 포함) | 1775 | 1775 | 1775 | mm |
| 전체 가로(안전 커버 포함) | 1475 | 1475 | 1475 | mm |
| 전체 세로 | 650 | 650 | 650 | mm |
| 시험축 높이 | 조절식 | 조절식 | 조절식 | |
| 안전 장치 | 전기 연동식 | 전기 연동식 | 전기 연동식 | |
| 토크 트랜스듀서 회전 방지 장치 | 수동 작동, 전동 모니터링 | 수동 작동, 전동 모니터링 | 수동 작동, 전동 모니터링 | |
| 무게(전자장치, 안전 커버, 토크 트랜스듀서 포함) | 185 | 188 | 188 | kg |
| 4조(jaw) 척의 그립 간 간격, 최댓값 | 510 | 510 | 510 | mm |
| 유니버설 플랜지의 그립 간 간격(시편 그립 제외), 최댓값 | 680 | 680 | 680 | mm |
| 시편/시편 홀더의 직경, 최댓값 | 200 | 200 | 200 | mm |
| 마감 | RAL 7011 및 RAL 7038 | RAL 7011 및 RAL 7038 | RAL 7011 및 RAL 7038 | |
| 주변 온도 | +10 ~ +35 | +10 ~ +35 | +10 ~ +35 | °C |
| 상대습도(비응축) | 20 ~ 90 | 20 ~ 90 | 20 ~ 90 | % |
| 소음 수준 | 70 | 70 | 70 | dB(A) |
| 비틀림 고유 강성 | > 1000 | > 1000 | > 1000 | Nm/° |
| 캐리지 이동 시 축방향 마찰력(비틀림 하중 제외), 근사치 | 4 | 4 | 4 | N |
| 구동 | ||||
| 회전 속도 | ||||
| 회전 횟수 | 0.0005 ~ 180 | 0.0005 ~ 90 | 0.0005 ~ 50 | r.p.m |
| 각도 | 0.072 ~ 64800 | 0.036 ~ 32400 | 0.036 ~ 18000 | °/min |
| 구동장치의 각도 분해능 | 3.29 | 1.89 | 0.92 | arcsec/digit |
| 위치 결정 반복 정확도(방향 전도 없음) | ||||
| 1000°/min에서 | ≤20 | ≤10 | ≤10 | 아크-초 |
| 0토크 교차 시 유격 | < 1 | < 1 | < 1 | 아크-분 |
| 전기 공급 데이터 | ||||
| 전원 공급 | 230 | 400 | 400 | V, 1 Ph/N/PE |
| 전력 소비량 | 2.2 | 5 | 5 | kVA |
| 주파수 | 50/60 | 50/60 | 50/60 | Hz |
| 유형 | TL 1000 | TL 2000 | |
| 품목 번호 | 1026880 | 1026881 | |
| 로드 프레임 | |||
| 토크(좌/우) | 1000 | 2000 | Nm |
| 전체 높이(안전 장치 포함) | 1430 | 1650 | mm |
| 전체 가로(안전 커버 포함) | 2358 | 2580 | mm |
| 전체 세로 | 860 | 843 | mm |
| 시험축 높이, 바닥에서부터 측정 | 935 | 958 | mm |
| 안전 장치 | 전기 연동식 | 전기 연동식 | |
| 무게(전자장치, 안전 커버, 토크 트랜스듀서 포함) | 1500 | 1400 | kg |
| 면판의 그립 간 간격, 시편 홀더 제외, 최댓값 | 1000 | 1000 | mm |
| 시편/시편 홀더의 직경, 최댓값 | 600 | 600 | mm |
| 마감 | RAL 7011 및 RAL 7038 | RAL 7011 및 RAL 7038 | |
| 주변 온도 | +10 ~ +35 | +10 ~ +35 | °C |
| 상대습도(비응축) | 20 ~ 90 | 20 ~ 90 | % |
| 소음 수준 | 62 | 62 | dB(A) |
| 비틀림 고유 강성 | > 11,500 | > 11,500 | Nm/° |
| 시편 홀더 | |||
| 면판을 통해 로드 프레임과 연결(전동 장치, 토크 트랜스듀서) | |||
| 시편 장착 플랜지의 직경, 구동 시스템 | 400 | 400 | mm |
| 구동 | |||
| 회전 속도 | |||
| 회전 횟수 | 0.0005 ~ 20 | 0.0005 ~ 10 | r.p.m |
| 각도 | 0.18 ~ 7200 | 0.18 ~ 3600 | °/min |
| 구동장치의 각도 분해능 | 0.5 | 0.2397 | 회전초/분 |
| 위치 결정 반복 정확도(방향 전도 없음) | |||
| 1000°/min에서 | ≤5 | ≤5 | 이상 |
| 0토크 교차 시 유격 | <5 | < 5 | 회전분 |
| 전기 공급 데이터 | |||
| 전원 공급 | 400 | 400 | V, 3 Ph/N/PE |
| 전력 소비량 | 5 | 5 | kVA |
| 주파수 | 50/60 | 50/60 | Hz |
비틀림 시험기에 대하여 자주 묻는 질문
비틀림은 가장 단순한 형태의 꼬임입니다. 다양한 산업에 사용되는 여러 가지 일상적인 재료, 부품, 부품 어셈블리, 최종 사용자 제품은 이 이동 방향을 지탱한다는 주요 목적을 가지고 설계됩니다. 그러한 제품으로는 스크류, 스프링, 실린지 부품, 와이어, 튜브 등이 있습니다.
비틀림 시험은 이러한 비틀림 운동을 시뮬레이션하고, 제조업체들이 중요한 재료 성질을 측정할 수 있도록 지원합니다. 여기에는 최대 토크(꼬는 힘), 비틀림 강도(비틀림 하중에서의 파괴 저항), 비틀림 전단 응력, 탄성 전단 강성(전단의 탄성 계수), 시편의 파단 각도(연성) 등이 포함됩니다.
비틀림 시험은 재료, 부품, 최종 사용자 제품의 비틀림 운동을 시뮬레이션하는 데 사용합니다. 재료 물성시험기의 비틀림 드라이브는 회전 운동의 토크와 속도를 운영하고 통제합니다. 시험을 위해 시편을 비틀림 시험기 그립에 놓습니다. 해당 분야 또는 시험 목적에 맞게 시편의 한쪽 끝을 정해진 회전수나 정해진 시간만큼 또는 파손될 때까지 장축 주위로 비틉니다.
재료 시험 분야에서 ZwickRoell은 비틀림 시험기를 이용하여 비틀림 운동을 시뮬레이션하고 제조업체들이 일상적인 재료, 부품, 최종 사용자 제품의 중요한 성질을 측정할 수 있도록 지원합니다. 비틀림 시험기는 의료 및 제약 산업의 본 스크류, 루어 록 연결부, 펜 인젝터, 스크류 캡부터 캠샤프트의 비틀림 하중과 커넥터, 스크류, 와이어 등과 같은 금속 재료의 비틀림 시험까지 다양한 응용 분야 및 범위에 사용됩니다.