Badanie materiałów
Nieniszczące i niszczące badania materiałoweokreślają wytrzymałość mechaniczną materiału aż do momentu pęknięcia lub określonego odkształcenia. Badania mogą odbywać się w różnych warunkach środowiskowych.
Badanie materiałów zapewnia jasny opis właściwości materiału poprzez charakterystykę materiału, dzięki czemu materiały są porównywalne.
Badanie materiałów przeprowadzane jest nie tylko w instytutach badawczych; firmy zdobywają również cenną wiedzę poprzez badanie materiałów w celu opracowania nowych produktów lub ulepszenia istniejących produktów.
Przegląd rodzajów badań Niszczące badanie materiałów Nieniszczące badanie materiałów
Maszyny wytrzymałościowe statyczne badanie materiałów Maszyny wytrzymałościowe dynamiczne badanie materiałów
Standaryzowane metody testowania (np. ASTM i ISO) odgrywają kluczową rolę w mechanicznym badaniu materiałów i badaniu komponentów i są uznawane na całym świecie w celu zapewnienia jakości i bezpieczeństwa w różnych gałęziach przemysłu. Zapewniają dokładne specyfikacje procedur badawczych, warunków badawczych i sprzętu badawczego:
Metody badawcze w badaniu materiałów
Istnieją różne metody badawcze, które można zastosować w badaniu materiałów:
- Podczas (quasi-)statycznych badań ewent. statycznych badań materiału obciążenie działa na próbę powoli i stale. Statyczne badanie materiałów określa wytrzymałość i zachowanie odkształceń próbek i komponentów, które są poddawane przede wszystkim rozciąganiu, ściskaniu i zginaniu, ale także ścinaniu i skręcaniu. W porównaniu do dynamicznych badań materiałów, statyczne badania materiałów przeprowadza się przy niższych prędkościach badawczych.
- Podczas badań dynamicznych próbka poddawana jest nagłemu obciążeniu lub obciążenie przykładane jest do próbki okresowo przez dłuższy okres czasu. Dynamiczne badanie materiału odnosi się do (niszczącego) badania materiałów lub komponentów, które przeprowadza się przy szybkim ruchu (dynamicznym). Przykładami są młoty do badania udarności, młoty opadowe, Badania wysokich prędkości (Badania na przebicie ewent. badania na szybkie rozdarcie).
- Cykliczne badanie materiałów/Badanie zmęczeniowe:Podczas cyklicznego badania materiału próbka jest obciążana w powtarzających się cyklach obciążenia. W zależności od maszyny, te cykle obciążenia (= cykle oscylacji) mogą być obciążeniami rozciągającymi/ściskającymi lub obciążeniami zmiennymi o kształcie sinusoidalnym, trójkątnym itp.
Niszczące badanie materiałów
Podczas niszczącego badania materiałów pobierane są próbki materiału i badane pod kątem naprężeń mechanicznych lub chemicznych. Próbka zostaje zniszczona lub (powierzchniowo) zmieniona. Badanego komponentu lub próbki materiału nie można już używać.
Niszczące badania materiałów odgrywają bardzo ważną rolę, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym i inżynierii lotniczej, ponieważ zmęczenie materiału stanowi bardzo wysoki czynnik ryzyka. Jednak badania materiałów i komponentów stały się również niezbędne w technologii medycznej.
W większości procedur badawczych próbka jest niszczona:
- Próba rozciągania
- Badanie na ściskanie / Badanie spęczniania
- Badanie na zginanie
- Badanie zmęczeniowe
- Mechanika pękania
- Badanie udarności
- Badanie upadku
- Badanie współczynnika płynięcia: Tworzywa sztuczne pomiar MFR i MVR
- Badanie szybkiego rozdzierania
- Metody badawcze tłoczności blach
- Badanie ścinania
- Badanie w dwóch osiach
- Badanie pełzania / Badanie kruchego pękania
Nieniszczące badanie materiału
W nieniszczących badaniach materiału ZfP (po angielsku: non-destructive testing NDT) sprawdzają jakość przedmiotu obrabianego bez jego uszkodzenia. Gwarantuje to, że materiał podczas późniejszej obróbki będzie miał wystarczającą jakość i będzie w stanie bezpiecznie i trwale wytrzymać naprężenia.
Metody badań nieniszczących to:
Przykłady zastosowań nieniszczących badań materiałów
Folia
Badanie przyczepności i tarcia ślizgowego jest częścią nieniszczącego badania materiałów.
Pianki
Twardość mierzy się na próbce z pianki.
Butelka ze sprayem
Nieniszczące badanie funkcjonalne na butelce ze sprayem
Elementy maszyny do badania wytrzymałości materiałów
Zasadniczo wszystkie maszyny do badania wytrzymałości materiałów mają porównywalne komponenty. Wszystkie możliwe komponenty dostosowane są do ramy obciążeniowej:
Elektronika Uchwyty mocujące Ekstensometr Głowica pomiaru siły Oprogramowanie badawcze
Znormalizowane metody badawcze w mechanicznym badaniu materiałów
Badanie materiałów obejmuje różne metody badawcze, za pomocą których określa się zachowanie i parametry materiałowe znormalizowanych próbek materiałów lub gotowych komponentów (badanie komponentów) pod wpływem naprężeń mechanicznych, termicznych lub chemicznych. Wymagania dotyczące procedur badawczych różnią się w zależności od branży i są zasadniczo określone w normach ISO i standardach ASTM ale także w normach specyficznych dla danej branży i normach fabrycznych producenta.
Tutaj znajdziesz przegląd ważnych znormalizowanych procedur badawczych w mechanicznym badaniu materiałów i badaniu komponentów:
| Short description | Standards |
|---|---|
| Wodór & Metal | Test KIH |
|
| Medycyna | Clean rooms |
|
| Kompozyty & Tworzywa sztuczne | Próba ściskania (End loading) |
|
| Metal | Zmęczenie termomechaniczne (TMF) |
|
| Papier & Tektura | Próba zginania / Jakość fałd |
|
| Tworzywa sztuczne | Elastomery | Próba rozciągania |
|
| Tworzywa sztuczne | Próba rozciągania |
|
| Tworzywa sztuczne | Folie | Próba rozciągania |
|
| Tworzywa sztuczne | Rury | Sztywność obwodowa / Elastyczność obwodowa |
|
| Automatyczne wtryskiwacze |
|
| Medycyna | Połączenia Luer/Luer-Lock - zastąpiona przez ISO 80369 |
|
| Medycyna | Badanie maseczek |
|
| Metal | Blacha | Badanie tłoczności według Erichsena & Olsena |
|
| Materiały budowlane | Szkło & dachówki | Próba zginania |
|
| Metal | Blacha | Próba formowania miseczek Badanie naroży |
|
| Metal | Blacha | Próba roztłaczania otworów Wrażliwość krawędzi na pęknięcia |
|
| Tekstylia | Nici, włóczki, skrętki | Próby rozciągania |
|
| Metal | Próba rozciągania (temperatura pokojowa) |
|
| Papier | Tissue | Wytrzymałość na rozrywanie / Próba przebicia |
|
| Badanie na ściskanie kompozytów (Shear Loading Compression) |
|
| Metal | Rury | Próba rozciągania obwodowego |
|
| Metal | Rury | Próba składania pierścieniowego |
|
| Wodór & Metal | Uszkodzenie materiału spowodowane kruchością wodorową |
|
| Metal | Rury | Próba roztłaczania |
|
| Tworzywa sztuczne | Próba rozciągania |
|
| Metal | Próby | Próba rozciągania |
|
| Wodór & Metal | Kruchość wodorowa stali w procesie powlekania |
|
| Kompozyty | Próba ściskania (Combined Loading) |
|
| Metal | Rury | Próba rozszerzania |
|
| Kompozyty | Próby ściskania z karbem (OHC, FHC) |
|
| Metal | Rury | Próba trzpienia pierścieniowego |
|
| Metal | Próba rozciągania (podwyższona temperatura) |
|
| Kompozyty | Próba rozciągania |
|
| Kompozyty | Próba rozciągania |
|
| Metal | Próba rozciągania (podwyższona temperatura) |
|
| Papier & Tektura | Wytrzymałość taśmy na ściskanie (Test S) |
|
| Tworzywa sztuczne | Folie | Próba rozciągania |
|
| Właściwości rozdzierania odrywania przyczepności | Miękkie pianki | Zbiór norm dla różnych badań |
|
| Metal | Próba rozciągania (temperatura pokojowa) |
|
| Tworzywa sztuczne | Próba rozciągania przy dużych prędkościach wydłużenia (Szybka próba rozdarcia) |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Badanie zmęczeniowe trzonu kości biodrowej / Wytrzymałość zmęczeniowa szyjki kości biodrowej |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Próby ściskania i rozciągania modułowych głów protetycznych |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Badanie deformacji panewki biodrowej |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Siły demontażowe panewki - wkładki |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Wytrzymałość na skręcanie pomiędzy głową kości udowej a szyjką |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Siła demontażowa połączenia stożkowego |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Wytrzymałość zmęczeniowa ceramicznych głów kości udowych |
|
| Medycyna | Implant stawu biodrowego | Wytrzymałość zmęczeniowa metalowego trzonu kości biodrowej |
|
| Medycyna | Implant stawu kolanowego | Badanie zmęczeniowe plateau kości piszczelowej |
|
| Metal | Próba zmęczeniowa Low Cycle Fatigue (LCF) |
|
| Metal | Blacha | Badanie tłoczności Krzywa graniczna formowania (FLC) |
|
| Materiały budowlane | Drewno | Próba rozciągania i zginania |
|
| Metal | Blacha | Próba formowania miseczek Fukui |
|
| Tekstylia | Taśmy, pasy, liny, linki | Próby rozciągania / Próby oddzielania |
|
| Tektura | Tektura falista | Opór na wyboczenie |
|
| Papier | Tissue | Próba rozciągania w stanie suchym |
|
| Medycyna | Implant kręgosłupa | Badanie statyczne & dynamiczne / Model wertebrektomii |
|
| Medycyna | Implanty dentystyczne | Badanie zmęczeniowe |
|
| Medycyna | Opakowania | Residual Seal Force (RSF) Vial |
|
| Medycyna | Peny do insuliny i leków | Badania zapewnienia jakości |
|
| Metal | Twardość Rockwell |
|
| Metal | Twardość Badanie hartowania od czoła (Próba Jominy) |
|
| Tworzywa sztuczne | Miękkie pianki | Twardość przy ściskaniu |
|
| Tworzywa sztuczne | Miękkie pianki | Twardość zagłębienia |
|
| Papier & Tektura | Próba zginania (2-punktowe) |
|
| Tworzywa sztuczne | Rury | Próba pełzania |
|
| Tworzywa sztuczne | Udarność Charpy |
|
| Metal | Próba zmęczeniowa długoczasowa (Wöhler) |
|
| Metal | Blacha | Badanie tłoczności Bulge |
|
| Tekstylia | Badania tekstylnych struktur powierzchniowych, tekstyliów powlekanych, geotekstyliów |
|
| Papier & Tektura | Próba zginania (4-punktowe) |
|
| Papier | Tissue | Próba rozciągania w stanie mokrym |
|
| Medycyna | Przemysł stomatologiczny | Wytrzymałość na zginanie Ceramika |
|
| Medycyna | Cewniki | Badanie na rozciąganie |
|
| Kompozyty | CompressionAfterImpact (CAI) |
|
| Medycyna | Rękawiczki gumowe | Próba rozciągania |
|
| Medycyna | Ampułko - strzykawki | Procedura badawcza mająca na celu ocenę integralności i funkcjonalności |
|
| Tworzywa sztuczne | Udarność Izod |
|
| Metal | Twardość Vickers |
|
| Papier & Tektura | Internal Bond Test / Próba rozciągania Z |
|
| Tworzywa sztuczne | Folie | Wytrzymałość na przebicie |
|
| Tworzywa sztuczne | Udarność Izod |
|
| Metal | Blacha | Badanie tłoczności Próba VW |
|
| Tekstylia | Produkty gotowe | Próby rozciągania |
|
| Tektura | Tektura falista | Badanie kompresji pudeł i stosów |
|
| Tworzywa sztuczne | Komponenty | Badanie Dynstat |
|
| Tworzywa sztuczne | Miękkie pianki | Właściwości rozciągające |
|
| Tworzywa sztuczne | Miękkie pianki | Wytrzymałość na rozdzieranie |
|
| Tworzywa sztuczne | Próba zrywania udarowego |
|
| Kompozyty | Próby zginania |
|
| Tworzywa sztuczne | Rury | Właściwości rozciągające |
|
| Tworzywa sztuczne | Próba przebicia płyt |
|
| Tworzywa sztuczne | 3-punktowa próba zginania |
|
| Tworzywa sztuczne | 3-punktowa próba zginania |
|
| Metal | Twardość Brinell |
|
| Metal | Próba zginania |
|
| Papier | Współczynnik tarcia |
|
| Medycyna | Implant kręgosłupa | Badania na implantach kręgosłupa |
|
| Tektura | Tektura falista | Próba ściskania krawędziowego (Test ECT) |
|
| Tworzywa sztuczne | Folie | Współczynnik tarcia (COF) |
|
| Medycyna | Stenty | Badanie na ściskanie promieniowe |
|
| Medycyna | Strzykawki | Siła poślizgu tłoka |
|
| Metal | Blacha | Wartość r |
|
| Tworzywa sztuczne | Miękkie pianki | Próba zmęczeniowa |
|
| Tworzywa sztuczne | Rury | Propagacja pęknięcia |
|
| Metal | Blacha | Wartość n |
|
| Tworzywa sztuczne | Współczynnik płynięcia (MFR, MVR) |
|
| Tworzywa sztuczne | Współczynnik płynięcia (MFR, MVR, FRR) |
|
| Metal | Mechanika pękania Wzrost pęknięcia da/dN |
|
| Metal | Mechanika pękania Współczynnik intensywności naprężeń krytycznych K1C |
|
| Metal | Udarnościowa próba zginania z karbem Charpy |
|
| Tektura | Tektura falista | Próba ściskania płaskiego (Test FCT) |
|
| Metal | Udarnościowa próba zginania z karbem Charpy & Izod |
|
| Metal | Stal zbrojeniowa | Próba rozciągania, zginania i zmęczeniowa |
|
| Metal | Stal zbrojeniowa | Próba ścinania przy rozciąganiu |
|
| Kompozyty | Wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe (ILSS) |
|
| Metal | Sploty sprężające | Próba rozciągania i zmęczeniowa |
|
| Metal | Śruby | Próba rozciągania, siły badawczej, udarności, twardości i skręcania |
|
| Metal | Nakrętki | Próba siły badawczej, twardości i roztłaczania |
|
| Metal | Śruby | Próba zmęczeniowa |
|
| Metal | Próba opadającego ciężarka |
|
| Metal | Twardość Leeb |
|
| Medycyna | Połączenia Luer/Luer-Lock |
|
| Tworzywa sztuczne | Folie | Współczynnik tarcia (COF) |
|
| Metal | Twardość Głębokość twardości warstwy krawędziowej (RHT), Głębokość hartowania (DS) |
|
| Tworzywa sztuczne | Taśma klejąca | Przyczepność / Peel Test |
|
| Metal | Twardość Głębokość twardości azotowania (NHT) |
|
| Papier | Próba rozciągania przy zerowej rozpiętości |
|
| Metal | Twardość Głębokość twardości nawęglania (EHT/CHD) |
|
| Metal | Twardość Vickers & Knoop |
|
| Tektura | Tektura falista | Próba przebicia |
|
| Tworzywa sztuczne | Twarde pianki | Próba ściskania |
|
| Kompozyty | Wytrzymałość połączeń klejowych (Lap Shear Test) |
|
| Medycyna | Płytki kostne | Wytrzymałość na zginanie |
|
| Tworzywa sztuczne | Temperatura wytrzymałości cieplnej HDT |
|
| Papier & Tektura | Wytrzymałość na ściskanie / Test krótkiego wpięcia (Test SCT) |
|
| Tektura | Badanie przepuklenia na ciężkiej tekturze falistej |
|
| Kompozyty | Próba ścinania (In Plane Shear Test) |
|
| Medycyna | Śruby kostne | Właściwości mechaniczne |
|
| Medycyna | Kaniule & Igły iniekcyjne | Wytrzymałość na zerwanie |
|
| Tworzywa sztuczne | Rury | Vicat Temperatura mięknienia |
|
| Tworzywo sztuczne | Vicat Temperatura mięknienia VST |
|
| Papier & Tektura | Próba spęczniania pierścieniowego (Test RCT) |
|
| Tektura | Składane pudełko kartonowe | Rowkowanie próby |
|
| Papier | Wytrzymałość na płaskie ściskanie / Corrugated Medium Test (Test CMT) |
|
| Kompozyty | Szybkość uwalniania energii G |
|
| Badania twardości Tworzywa sztuczne |
|
| Tworzywa sztuczne | Rury | Badania udarności |
|
| Badanie twardości Shore Tworzywa sztuczne & Elastomery |
|
| Tworzywa sztuczne | Twardość IRHD |
|
| Papier & Tektura | Próba przepuklenia |
|
| Tworzywa sztuczne | Próby pełzania |
|
| Papier & Tektura | Próba rozciągania w stanie suchym |
|
| Papier & Tektura | Próba rozciągania w stanie mokrym |
|
Produkty do statycznego badania materiałów
Grupa ZwickRoell jest wiodącym na świecie dostawcą/producentem maszyn wytrzymałościowych do statycznych badań materiałów, zaprojektowanych specjalnie do prób rozciągania, prób ściskania, prób zginania, prób ścinania i skręcania .
Nasze statyczne maszyny wytrzymałościowe do badania materiałów nadają się do zastosowań we wszystkich obszarach, zarówno do zadań testowych w kontroli jakości, jak i do projektów badawczych i mogą być doskonale wykorzystywane do wymagających zadań w badaniu materiałów i badaniu komponentów .
