Badanie ściskania i maszyny wytrzymałościowe do badania ściskania
W badaniach na ściskanie stosuje się maszyny wytrzymałościowe do badania ściskania w celu określenia zachowania materiału pod równomiernie rosnącym naprężeniem ściskającym. Badania ściskania sprawdzają bezpieczeństwo, trwałość i integralność materiałów i komponentów. Typowe zastosowania obejmują próby ściskania rur z tworzyw sztucznych, próby na ściskanie pianek, próby ściskania/spęczniania papieru i tektury, badania sprężyn naciskowych metalu, próby ściskania w sektorze medycznym/farmaceutycznym, takie jak próby na ściskanie implantów medycznych, stentów, strzykawek lub opakowań , próby ściskania i próby ściskania z karbem kompozytów.
Maszyna wytrzymałościowa do prób ściskania jest uniwersalną maszyną wytrzymałościową (UPM), która jest wyposażona w specyficzne do zastosowania urządzenia do badania ściskania lub płyty ściskające . Narzędzia te są wybierane i instalowane w maszynie na podstawie kryteriów takich jak rodzaj badania, materiał i wymiary próbki, temperatura badania i oczekiwana maksymalna siła.
Próba ściskania Maszyny wytrzymałościowe na ściskanie Oprzyrządowanie do badania na ściskanie Wideo
Chętnie poinformujemy Państwa o naszych licznych przykładach zastosowań do prób na ściskanie w różnych gałęziach przemysłu:
Tworzywa sztuczne Papier/Tektura Medycyna/Farmacja Kompozyty Metal/Sprężyny
Definicja badania na ściskanie
- Badania ściskania przeprowadza się w celu scharakteryzowania zachowania materiału pod obciążeniem ściskającym
- Podczas badania próbkę poddaje się naciskowi za pomocą płyt ściskających lub specjalnych narzędzi, które są montowane na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej w celu określenia różnych właściwości badanego materiału.
- Dane testowe dostarczają wyników w postaci wykresu naprężenie-wydłużenie, który m.in. granica sprężystości, granica proporcjonalności, granica plastyczności i w niektórych przypadkach wytrzymałość na ściskanie.
Próba ściskania, podczas której próbka jest ściskana, jest zasadniczo przeciwieństwem próby rozciągania, podczas której próbka jest rozciągana. Badania można przeprowadzić na próbkach materiału przetworzonego lub na rzeczywistych komponentach w ich oryginalnym rozmiarze lub w skali. Typowymi rodzajami badania ściskania są próba spęczniania, próba zginania i badanie sprężyn.
Według jakich norm przeprowadzane są próby ściskania?
Badania ściskania sprawdzają bezpieczeństwo, trwałość i integralność materiałów i komponentów. Najpopularniejsze normy ISO i ASTM dotyczące badania ściskania to:
- ASTM D3574 : Twardość zagłębienia Miękkie pianki (ASTM D3574 Test B) i twardość przy ściskaniu (ASTM D3574 Test C)
- ISO 844, ASTM D1621 : Badanie ściskania twardych pianek
- ASTM D695 : Standardowe badanie ściskania tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknami ciągłymi (End Loading Compression)
- ASTM F 1306 : Badanie wartości wolnego proktora elastycznych folii i warstw barierowych - odporność folii na przebicie
- ISO 7886-1 : Siła przesuwania tłoka w sterylnych jednorazowych strzykawkach
- ASTM F3067: Badanie ściskania promieniowego w stentach
Istnieją inne specyficzne dla firmy standardy dotyczące prób ściskania, jak np. Boeing BSS 7260c i Airbus AITM 1-0010 wydanie 3 do testów CAI, które są również powszechnie stosowane do prób ściskania w przemyśle lotniczym.
Maszyny wytrzymałościowe do badania ściskania
Maszyna wytrzymałościowa do badania ściskania jest uniwersalną maszyną wytrzymałościową(UPM), która jest specjalnie zaprojektowana do określania wytrzymałości i odkształcenia materiału poddawanego obciążeniu ściskającemu (prasowaniu). Typowa maszyna wytrzymałościowa do badania ściskania składa się z głowicy pomiaru siły, jednej lub więcej trawers, narzędzi badawczych do ściskania, elektroniki i systemu napędu. Jest sterowana przez oprogramowanie badawcze , które określa ustawienia maszyny i bezpieczeństwa oraz przechowuje parametry badawcze norm badawczych, takich jak ASTM i ISO. Wybór odpowiedniej maszyny do próby ściskania zależy od materiału, który chcesz badać, i normy, której musisz przestrzegać. Pomiar siły wymaganej do osiągnięcia określonego obciążenia lub odległości lub do momentu rozpoczęcia rysy lub złamania próbki pomaga projektantom i producentom przewidzieć, jak materiał będzie się zachowywał, gdy będzie używany zgodnie z jego przeznaczeniem.
Maszyny wytrzymałościowe do badania ściskania firmy ZwickRoell, w tym zwickiLine, ProLine, AllroundLine jak i młoty opadowe, są specjalnie dostosowane do wymagań klientów pod względem wydajności testowania, rodzajów materiałów, zastosowań i standardów branżowych. Oprócz bezpieczeństwa i niezawodności całego systemu, ZwickRoell przywiązuje szczególną wagę do projektowania i produkcji każdej pojedynczej części maszyn:
- Wysoka elastyczność dzięki łatwej obsłudze
- Łatwe dostosowanie do wymagań klienta i wymagań normy
- Przyszłościowe opcje rozbudowy, które można rozwijać wraz z potrzebami
Maszyny wytrzymałościowe do badania ściskania firmy ZwickRoell w porównaniu
| Model | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | Młoty opadowe | Maszyny dużych obciążeń |
 |  |  |  |  | |
| Typ | Elektromechaniczna Stołowa maszyna wytrzymałościowa | Elektromechaniczna Stołowa maszyna wytrzymałościowa | Elektromechaniczna Stołowa maszyna wytrzymałościowa (5 kN – 150 kN) Podłogowa maszyna wytrzymałościowa (50 kN – 250 kN | Młot opadowy | Elektromechaniczna |
| Zakres obciążeń | 0.5 kN – 5 kN | 5 kN – 100 kN | 5 kN – 250 kN | aż do 2000 J | 330 kN - 2 500 kN |
| Przykłady zastosowań badania ściskania, badania zagłębienia, badania przebicia |
|
|
|
|
|
Więcej informacji na temat tych i innych przykładów zastosowań można znaleźć w kolejnych rozdziałach.
Płyty ściskające i narzędzia badawcze do badania na ściskanie
Stosowane narzędzia ściskające mają bezpośredni kontakt z badanymi materiałami. Dlatego muszą być precyzyjnie dopasowane i dostosowane do odpowiednich zastosowań i wymagań. Istnieją różne urządzenia ściskające do szerokiej gamy badań. Te narzędzia ściskające można indywidualnie dostosować do konkretnego zastosowania, zgodnie z odpowiednimi wymaganiami.
Urządzenia ściskające domyślnie składają się z dwóch podstawowych elementów, górnego i dolnego narzędzia ściskającego. Aby móc jak najbardziej wszechstronnie i elastycznie wykorzystać narzędzia do indywidualnych badań, stworzono rozbudowaną, dającą się łączyć gamę narzędzi.
Różne wymagania wobec poszczególnych urządzeń ściskających wynikają zasadniczo z:
- wymagania normalizacji międzynarodowej
- różnorodność różnych próbek, materiałów i komponentów
- szeroka gama próbek o kształtach i wymiarach
- najbardziej zróżnicowane warunki środowiskowe (temperatura, wilgotność, ...)
Poniżej przedstawiamy Państwu fragment naszej kompleksowej oferty narzędzi do prób ściskania, która jest dostosowana do wymagań różnych gałęzi przemysłu.
Płyty ściskające Tworzywa sztuczne/Pianki Kompozyty Medycyna/Farmacja Papier/Tektura
Płyty ściskające
Płyty ściskające należy wybrać zgodnie z konkretnym zastosowaniem i określonymi kryteriami badawczymi. Istotną informacją są przede wszystkim wymiary próbek i oczekiwane maksymalne siły potrzebne do badania.
Płyty ściskające można stosować do badań do 250 kN. Rozróżnia się płyty okrągłe i prostokątne. Wszystkie płyty ściskające stosuje się w zakresie temperatur -70 ... +250 °C. Różne wymiary płyt ściskających zostają podane dla każdej pojedynczej płyty jako kryterium wyboru.
Wymagane wielkości próbek dla określonych sił badawczych:
| Siła badawcza | Minimalna wymagana powierzchnia próby przy dopuszczalnym nacisku powierzchniowym | Wielkości przykładowe: Próba kwadratowa przy | Wielkości przykładowe: Próba okrągła przy | |||
| 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | |
| 10 kN | 30 mm2 | 110 mm2 | ok. 6 mm | ok. 11 mm | ok. Ø 7 mm | ok. Ø 12 mm |
| 20 kN | 70 mm2 | 220 mm2 | ok. 8 mm | ok. 15 mm | ok. Ø 9 mm | ok. Ø 17 mm |
| 50 kN | 170 mm2 | 550 mm2 | ok. 13 mm | ok. 24 mm | ok. Ø 15 mm | ok. Ø 27 mm |
| 100 kN | 330 mm2 | 1100 mm2 | ok. 18 mm | ok. 34 mm | ok. Ø 20 mm | ok. Ø 36 mm |
| 150 kN | 500 mm2 | 1700 mm2 | ok. 23 mm | ok. 41 mm | ok. Ø 25 mm | ok. Ø 46 mm |
| 250 kN | 830 mm2 | 2800 mm2 | ok. 29 mm | ok. 53 mm | ok. Ø 33 mm | ok. Ø 60 mm |
Przykłady płyt ściskających
Kalibracja Twojej maszyny wytrzymałościowej do ściskania
ZwickRoell to pierwszy adres serwisu Twoich systemów badawczych. Dzięki globalnej sieci serwisowej, setkom pracowników serwisowych i licznym międzynarodowym akredytacjom zgodnie z EN ISO/IEC 17025 dla naszych laboratoriów kalibracyjnych, w ZwickRoell jesteś w najlepszych rękach.
ZwickRoell jest wielokrotnie akredytowany. Udowodniono, że nasze kalibracje są niezależne, wydajne i precyzyjne.
Więcej informacji o kalibracji w ZwickRoell:
Często zadawane pytania (FAQ)
Maszyna wytrzymałościowa do badania ściskania jest uniwersalną maszyną wytrzymałościową (UTM), która jest specjalnie zaprojektowana do określania wytrzymałości i odkształcenia materiału poddawanego obciążeniu ściskającemu (prasowaniu).
Badaną próbkę lub element umieszcza się pomiędzy dwiema płytami ściskającymi zainstalowanymi w maszynie wytrzymałościowej. Trawersy maszyny wytrzymałościowej przesuwają płyty razem z określoną siłą, prędkością i/lub drogą trawersy. Wymagane wartości są mierzone i rejestrowane.