Testmachines voor trektests en trekbanken
Een testmachine voor trektests of trekbank wordt gebruikt voor het bepalen van de sterkte en vervorming van een materiaal tot breuk. De keuze voor de juiste trekbank hangt af van het te testen materiaal en de norm die gevolgd moet worden.
Wat is een trekbank? Types of trekbanken Video: zwickiLine Typische machinecomponenten Geautomatiseerde trektests Wat is een trektest? Toepassingsvoorbeelden Normen Kiezen van de juiste machine
Gedetailleerde informatie over trektests:
Wat is een trekbank?
Een trekbank, ook gekend als een trekbank of een universele testmachine (UTM), is een elektromechanisch testsysteem dat een trekbelasting uitoefent op een materiaal om de treksterkte en de vervorming te meten tot breuk.
Een typische testmachine voor trektests bestaat uit een krachtcel, traverse, extensometer, klemmen voor samples, sturing en een aandrijving. Ze wordt bestuurd via testsoftware voor het instellen van de machine en veiligheid, en voor het opslaan van testparameters vastgelegd in testnormen zoals ASTM en ISO. De op het sample uitgeoefende kracht en de verlenging van het sample worden geregistreerd en opgeslagen tijdens de test. Het meten van de kracht die nodig is om een materiaal uit te rekken of te verlengen tot breuk, helpt ontwerpers en fabrikanten te voorspellen hoe materialen zich zullen gedragen wanneer ze met een bepaald doel gebruikt worden.
ZwickRoell testmachines voor trektests, waaronder de zwickiLine, ProLine, AllroundLine, en E-reeks machines (trekbanken voor grote testkrachten vanaf 330 kN), zijn specifiek ontworpen om te voldoen aan de eisen van de klant op basis van testcapaciteit, types materialen, toepassingen en industrienormen zoals ASTM E8 voor metaal, ASTM D638 voor kunststof, ASTM D412 voor elastomeren, en veel meer. Naast de algemene veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem, ontwerpt en bouwt ZwickRoell elke testmachine met aandacht voor:
- Een hoog flexibiliteitsniveau en gebruiksgemak
- Eenvoudige aanpassingen voor klant- en normspecifieke vereisten
- Toekomstzekere uitbreidingsmogelijkheden om mee te groeien met uw noden
Video: zwickiLine trekbank
zwickiLine testmachine voor trektests met kleine testkrachten tot 5 kN
- Installatie op een tafel en makkelijk transport
- Goede prestaties, flexibel en kostenefficiënt
- Typische toepassingen zijn trektests voor productiebewaking, inkomende kwaliteitscontrole, kwaliteitsborging en demonstraties of opleidingen aan een universiteit of een andere onderwijsinstelling
Wat zijn de typische onderdelen van een testmachine voor trektests?
- KRACHTCEL (1)
De krachtcel zet de trekkracht om in een elektrisch signaal dat gemeten kan worden. ZwickRoell krachtcellen zijn niet enkel kwalitatief, maar ook naadloos compatibel met al ons machinetoebehoren. - EXTENSOMETER (2)
Een extensometer is een toestel dat de verlenging van een sample meet, beter bekend als de rekmeter. Bijna alle normen voor trektests zoals ASTM en ISO vereisen een meting van de rek. - KLEMMEN (3)
Sampleklemmen vormen de mechanische verbinding tussen het sample en de testmachine voor trektests. Ze brengen de beweging van de traverse over op het sample en brengen de in het sample opgewekte testkracht over op de krachtcel. - BEWEGENDE TRAVERSE (4)
De bewegende traverse is in essentie een dwarsbalk die naar boven of naar beneden gestuurd wordt. Bij een trektest is de snelheid van de traverse van een testmachine direct gelinkt aan de reksnelheid (verlenging) in het sample. - STURING (5)
De sturing controleert de bewegende onderdelen van de testmachine voor trektests. De snelheid van de traverse, en dus de belastingssnelheid, kan gestuurd worden door een microprocessor in de gesloten regelkring van de servomotor (motor, feedbackmeting en sturing). - SOFTWARE (7)
Onze testsoftware is een uiterst gebruiksvriendelijke, op wizards gebaseerde oplossing compatibel met Windows zodat gebruikers het testsysteem kunnen instellen, tests kunnen uitvoeren en resultaten kunnen bekijken. - AANDRIJVING (6)
De aandrijving voedt elektriciteit aan de motor met variërende hoeveelheid en frequentie om zo de snelheid en het koppel van de motor te sturen.
Alle componenten van een ZwickRoell trekbank zijn ontworpen om naadloos samen te werken.
Geautomatiseerde trektests
Voor geautomatiseerde trektests wordt de testmachine uitgebreid met een gerobotiseerd testsysteem dat samples uit een magazijn neemt en in de klemmen van de machine plaatst. Daarnaast kunnen een 2D barcodelezer, een meettoestel voor de sectie of, afhankelijk van de test, een hardheids- of ruwheidsmeter verbonden worden. Het geautomatiseerde testsysteem voor trektests neemt ook het afvoeren van de sample-resten voor zijn rekening.
De voordelen van een geautomatiseerd testsysteem zijn zowel voor grote als voor kleine aantallen samples relevant:
- Tot nu toe werden geautomatiseerde trektests vooral toegepast in laboratoria met hoge aantallen samples. In afwezigheid van de bediener kan een geautomatiseerd testsysteem efficiënt verder werken tijdens de nacht of het weekend, 24 op 7.
- Zelfs voor kleine reeksen samples vanaf 10 stuks, kan een geautomatiseerd testsysteem de moeite waard zijn. Met een eenvoudig robotisch testsysteem voor trektests worden gekwalificeerde labmedewerkers ontlast van routinetaken en dus meer beschikbaar voor complexe opdrachten.
Het volautomatische systeem voor trektests elimineert subjectieve invloeden van de bediener op de testopstelling, zoals warmte van hun handen of schuine inklemming van samples. Dit resulteert in een betere nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid, en verbetert de kwaliteit van de testresultaten.
ZwickRoell is wereldwijd toonaangevend in materiaaltests en heeft een grondige expertise in geautomatiseerde trektests. We leverden al meer dan 600 geautomatiseerde testsystemen over heel de wereld en installeren er elk jaar ongeveer 40. We zijn er fier op dat we voor elk uniek eisenpakket van een klant de juiste testoplossing kunnen leveren, dankzij service en ondersteuning op lange termijn.
Als u meer wil leren over de juiste geautomatiseerde testoplossing voor uw testuitdaging, neem dan zeker contact op met ons team.
Contact naar de geautomatiseerde testsystemen voor trektests
Wat is een trektest?
Een trektest of strektest is een test om te bepalen hoe een materiaal reageert op een aangebrachte (trek)kracht. Eigenschappen die rechtstreeks gemeten worden tijdens een trektest zijn de maximale trekkracht, maximale verlenging en reductie van de sectie. Uit deze metingen worden de volgende eigenschappen afgeleid: elasticiteitsmodulus (Young’s modulus), vervorming (Poissonverhouding), vloeigrens en verhardingseigenschappen.
- Maximale trekkracht - de maximale trekspanning dat een materiaal kan ondergaan tot het breekt
- Maximale verlenging - de maximale rek die een materiaal kan ondergaan tot het breekt
- Reductie van de sectie - verhouding tussen de oorspronkelijke doorsnede van een sample en de minimale doorsnede van hetzelfde sample na een volledige breuk. Deze geeft een indicatie van hoeveel een materiaal zal vervormen wanneer het onderworpen wordt aan een trekbelasting.
- Young’s modulus - in essentie de stijfheid van een materiaal. Dit geeft weer hoe makkelijk een materiaal buigt of rekt:
- Young’s modulus = Spanning/Rek
- Spanning = kracht/doorsnede
- Rek = verlenging/originele lengte
- Poissonverhouding - de verhouding tussen de verandering van de breedte tot de verlenging in de rekrichting.
- Vloeigrens - de maximale trekspanning die een elastisch materiaal kan ondergaan vooraleer permanente vervorming optreedt.
- Verhardingseigenschappen - verharding treedt op wanneer een materiaal uitgerokken wordt tot voorbij de vloeigrens. Verharding verhoogt de mechanische weerstand en de hardheid maar verlaagt de ductiliteit. Fabrikanten gebruiken deze informatie om een materiaal te kiezen dat ductiel genoeg maar zo sterk mogelijk is.
De gegevens uit een trektest kunnen uitgezet worden op een grafiek om een spanning/rekcurve op te stellen.
Deze spanning/rekcurve toont curves met een hoge koudversteviging (1) en met een zeer lage koudversteviging (2) na de vloeigrens.
Fabrikanten uit elke sector, kunststoffen en composieten, de automobielsector, voeding en dranken maar ook de zeer gereguleerde medische en farmaceutische sector, gebruiken apparatuur voor trektests bij het uitvoeren van genormeerde tests om precies de belangrijke eigenschappen van hun materiaal te meten, te verzekeren dat ze voldoen aan de norm en uiteindelijk de kwaliteit en veiligheid van hun producten te waarborgen.
Voorbeelden van toepassingen van trektests zijn:
- Kunststof verpakking - een trekkracht wordt bijvoorbeeld uitgeoefend op een kunststof sample om fabrikanten te helpen bij het bepalen van de beschermende eigenschappen van de kunststof wanneer deze wordt blootgesteld aan trekkrachten tijdens transport.
- Wapeningsstaal voor beton - trekkrachten op metalen samples helpen bij het bepalen van verschillende mechanische eigenschappen zoals de vloeigrens, trekkracht, verlenging en insnoering zodat fabrikanten niet enkel voldoen aan de vereiste kwaliteit en eigenschappen uit hun specificaties, maar ook voldoen aan sectornormen om te verzekeren dat producten veilig zijn om te gebruiken in de markt.
- Rubbercompounds voor gebruik in banden - de verlenging en treksterkte van rubber voor banden wordt getest in de kwaliteitscontrole om fouten zoals loskomen van het loopvlak en klapbanden te voorkomen.
Courante normen voor trektests
ASTM en ISO zijn twee courante normeringen voor materiaaltests. Dit zijn enkele van de vaakst gebruikte normen voor trektests:
- Metaal - ASTM E8 / ASTM E21 / ISO 6892-1 / ISO 6892-2
- Kunststof - ASTM D638 / ISO 527-2
- Rubber en elastomeren - ASTM D412 / ISO 37
- Vezelversterkte composieten - ASTM D3039
Waar moet ik op letten bij het kiezen van een testmachine voor trektests?
Bij de keuze voor een machine zijn naast kwaliteit en betrouwbaarheid van de testresultaten ook andere factoren van belang, zoals de kost en de toepassing.
- Flexibiliteit - de mogelijkheid om een breed gamma materialen te testen in een breed krachtbereik, de integratie van en het wisselen tussen toebehoren specifiek ontworpen voor individuele normen, materiaaltypes en toepassingen, de mogelijkheid om de machine met of zonder PC te bedienen en mechanische modulariteit zodat uw machine uitgebreid of aangepast kan worden aan vele verschillende testopstellingen en sampleklemmen. Deze dragen allemaal bij aan de algemene flexibiliteit van uw testmachine.
- Veiligheid - de veiligheid van uw trekbank is belangrijk en omvat de implementatie van fysische veiligheidsvoorzieningen zoals veiligheidsdeuren, omkastingen, vergrendelingen en eindeloopschakelaars, maar ook systeemmonitoring via software en gebruikersbeheer. ZwickRoell ontwerpt zijn testsystemen met de veiligheid van de gebruiker en de machine voorop.
- Gebruiksgemak - het is belangrijk een testsysteem te kiezen dat zowel gesofisticeerd is op vlak van ontwerp en bediening, maar tegelijkertijd de gebruiker in staat stelt makkelijk werktuigen te wisselen, testopstellingen te maken, testprogramma’s te implementeren, tests uit te voeren en resultaten te interpreteren.
- Aanpasbaarheid - de markt en vereisten van de normen evolueren continu. Bij de keuze voor een trektestmachine zorgt u er best voor dat uw machine in staat is zich aan te passen aan deze veranderingen - zowel op vlak van accessoires en werktuigen als de sturing en softwareprogramma’s.
- Software – testsoftware is bedoeld om het testproces makkelijker te maken voor de operator en te verzekeren dat de testopstellingen uniform en conform aan de norm zijn. Onze testsoftware werd ontworpen met oog voor de gebruiker en de workflows in het lab.
- Normenbibliotheek – onze testsoftware bevat meer dan 600 standaard testprogramma’s, zodat u het juiste normconforme programma kan kiezen voor uw toepassing. Dit vergemakkelijkt het instellen en configureren van de test, bespaart uiteindelijk tijd en inspanning en vermindert de kans op fouten. Voor tests die verder gaan dan de norm, of voor vrije configuratie van de testprocedure, biedt onze software voorbereide Master testprogramma’s.
- Intelligente wizard – een intelligente wizard begeleidt de gebruiker bij het instellen van de test. De ingaven worden automatisch op plausibiliteit gecontroleerd.
- Rapporten – met onze software kan u rapporten definiëren met virtueel oneindige mogelijkheden, eenvoudig of op maat. Daarnaast kan u ook rapporten wegschrijven, exporteren en afdrukken.
- Automatisering - er wordt voor materiaaltests steeds vaker gebruik gemaakt van automatisering, in het bijzonder aangezien zelfs de kleinste verstoringen een invloed kunnen hebben op de meetwaarden. ZwickRoell levert een brede waaier mogelijkheden voor automatisering in materiaaltests. De testsystemen variëren van efficiënte oplossingen voor het automatiseren van kleine reeksen tests met helpende robots in het lab tot volledig geautomatiseerde testlaboratoria die de klok rond werken.
- Dienst na verkoop – ZwickRoell levert diensten op maat en ondersteuning voor de volledige levensduur van uw testmachine. We bieden gespecialiseerde kalibratiediensten, preventief onderhoud en inspectie, opleidingen, verhuizingen van machines, kwalificatiediensten, een hotline en klantenservice en gegarandeerde beschikbaarheid van wisselstukken voor minstens 10 jaar na de stopzetting van de productie.
- Stabiliteit van het bedrijf - ZwickRoell bestaat al meer dan 160 jaar. We staan trots op een fundament van 187 product- en sectorexperts, 347 servicemedewerkers, 80.000.000 tests per jaar uitgevoerd met onze machines.
Vaak gestelde vragen
Een trekbank, ook gekend als universele testmachine (UTM), is een elektromechanisch testsysteem dat een trekbelasting uitoefent op een materiaal om de treksterkte en de vervorming te meten tot breuk.
Voor het testen van de treksterkte wordt een trekbank (trektestmachine) of universele testmachine, een materiaaltestmachine, gebruikt. Dit elektromechanisch testsysteem oefent een gestuurde kracht en rek uit op een materiaal en meet de kracht nodig om het materiaal te rekken of te verlengen tot het permanent vervormt of breekt.
Eerst wordt het sample in de klemmen van de universele testmachine geklemd. Het sample wordt vervolgens uniform uitgerokken tot het breekt. Tijdens de test worden de rek en de trekkracht gemeten, geregistreerd en geëvalueerd.
