Испытание на сжатие и машины для испытаний на сжатие
При испытаниях на сжатие применяют машины для таких испытаний, чтобы определять характеристики материалов при равномерно растущем нагружении сжатия. Испытания на сжатие исследуют безопасность, долговечность и целостность материалов и готовых изделий. К стандартным испытаниям относятся испытания пластиковых труб, пенных материалов на сжатие, испытания бумаги и картона на сжатие/осадку, испытания металлов на сжатие, испытания на сжатие в области медицины/фармацевтики: например, медицинских имплантатов, стентов, шприцев или упаковок, испытания композитов на сжатие.
Машина для испытаний на сжатие - это универсальная испытательная машина (УИМ), оснащенная специфическими нажимными приспособлениями или нажимными плитами. Эти приспособления подбирают на основе соответствующих критериев: вид испытания, материал и размеры образцов, температура испытания и ожидаемое максимальное усилие.
Испытание на сжатие Машины для испытаний на сжатие Аксессуары для испытаний на сжатие Видео
Далее мы расскажем о наших многочисленных примерах испытаний на сжатие в различных отраслях:
Пластмассы Бумага/картон Медицина/фармацевтика Композиты Металлы/пружины
Определение испытания на сжатие
- Испытания на сжатие проводят для определения поведения материала при сжимающем нагружении
- Во время испытания с помощью нажимных плит или специальных приспособлений, установленных на универсальной испытательной машине, к образцу прикладывается давление, чтобы определить различные свойства испытываемого материала.
- Результаты испытания выдаются в виде диаграммы напряжения/деформации, на которой, кроме всего прочего, показаны предел упругости, предел пропорциональности, предел текучести (в некоторых случаях также прочность при сжатии).
Испытание на сжатие, при котором образец сжимают, в основе является противоположностью испытания на растяжение, при котором образец растягивают. Испытывать можно как обработанные образцы, так и готовые изделия (в оригинальную величину или в масштабе). Распространенные типы испытаний на сжатие: испытание на осадку, испытание на изгиб и испытание пружин.
По каким стандартам проводят испытания на сжатие?
Испытания на сжатие исследуют безопасность, долговечность и целостность самых разных материалов и готовых изделий. Наиболее распространенные стандарты ISO и ASTM для испытаний на сжатие:
- ASTM D3574 : твердость мягкого пенного материала при вдавливании (ASTM D3574 Test B) и твердость при смятии (ASTM D3574 Test C)
- ISO 844, ASTM D1621 : испытание твердых пенных материалов на сжатие
- ASTM D695 : стандартное испытание пластмасс и усиленных бесконечными волокнами композитных материалов на сжатие (End Loading Compression)
- ASTM F 1306 : определение характеристик медленного проктора гибких пленок и слоев - прочность пленок при продавливании
- ISO 7886-1 : усилие скольжения плунжера стерильных одноразовых шприцев
- ASTM F3067: испытание стентов на радиальное сжатие
Существуют другие специфические стандарты для испытаний на сжатие (например, Boeing BSS 7260c и Airbus AITM 1-0010, издание 3 для испытаний CAI), которые также часто используются в авиационной промышленности.
Машины для испытаний на сжатие
Машина для испытаний на сжатие представляет собой универсальную испытательную машину(УИМ), специально оборудованную для определения прочности и свойств деформации материала при сжимающем нагружении (прессовании). Типовая машина для испытаний на сжатие состоит из датчика силы, одной или нескольких траверс, нажимных приспособлений, блока электроники и приводной системы. Управление осуществляется программным обеспечением, с помощью которого регламентируются настройки машины и безопасности, а также сохраняются параметры испытаний, указанные в стандартах (например, ASTM и ISO). Выбор правильной испытательной машины зависит от материала, который будете испытывать, и стандарта, требования которого необходимо соблюдать. Измерение усилия вплоть до достижения определенной нагрузки или определенной позиции траверсы или до повреждения / разрушения образца позволяет конструкторам и производителям предполагать, как поведет себя материал в реальных условиях применения.
Машины фирмы ZwickRoell для испытаний на сжатие (например, zwickiLine, ProLine, AllroundLine), а также копры с падающим грузом специально согласованы с пожеланиями заказчиков в плане производительности, типов материалов, областей применения и промышленных стандартов. Помимо безопасности и надежности системы в целом специалисты фирмы ZwickRoell уделяют особое внимание проектированию и изготовлению каждого отдельного компонента машины:
- высокая степень гибкости, благодаря простоте в управлении
- простая адаптация к специфическим требованиям заказчиков и стандартов
- перспективные возможности расширения, которые будут расти вместе с Вашими требованиями
Сравнение машин фирмы ZwickRoell для испытаний на сжатие
| Modell | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | Копры с падающим грузом | Машины для больших нагрузок |
 |  |  |  |  | |
| Тип | Электромеханическая испытательная машина настольного типа | Электромеханическая испытательная машина настольного типа | Электромеханическая испытательная машина настольного типа (5 кН – 150 кН) испытательная машина напольного типа (50 кН – 250 кН) | Копер с падающим грузом | Электромеханические |
| Диапазон нагрузки | 0.5 кН – 5 кН | 5 кН – 100 кН | 5 кН – 250 кН | до 2.000 Дж | 330 кН - 2.500 кН |
| Примеры испытаний на сжатие, вдавливание, пробой |
|
|
|
|
|
Дополнительную информацию по этим и другим примерам испытаний можно найти в следующих главах.
Нажимные плиты и приспособления для испытаний на сжатие
Используемые нажимные приспособления находятся в непосредственном контакте с испытываемым материалом. Поэтому соответствующие требования должны быть точно ориентированы и согласованы. Для самых разных испытаний существуют различные нажимные приспособления. Эти приспособления можно индивидуально адаптировать к соответствующим требованиям, в том числе для специальных случаев.
Обычно нажимные приспособления состоят из двух первичных компонентов: верхнего и нижнего нажимного механизма. Для возможности многостороннего и универсального применения приспособлений составлена обширная комбинируемая палитра.
Различные требования к отдельным нажимным приспособлениям складываются, в основном, из следующих факторов:
- предписания международных стандартов
- большое количество различных образцов, материалов и готовых изделий
- самые разные формы и размеры образцов
- самые разные условия окружающей среды (температура, влажность и т.д.)
Далее мы Вам представим выдержку из нашей обширной программы нажимных приспособлений, согласованной с требованиями из различных отраслей промышленности.
Нажимные плиты Пластмассы/пенные материалы Композиты Медицина/фармацевтика Бумага/картон
Нажимные плиты
Нажимные плиты следует выбирать согласно применению со специфическими критериями испытания. При этом обязательно необходима информация, прежде всего, о размерах образцов и ожидаемых максимальных усилиях испытания.
Нажимные плиты можно использовать для испытаний до 250 кН. Существуют круглые и прямоугольные плиты. Все нажимные плиты можно применять в температурном диапазоне от -70 до +250 °C. Различные размеры нажимных плит указываются как критерий выбора для каждой отдельной плиты.
Необходимые размеры образцов при определенных усилиях испытания:
| Усилие испытания | мин. необходимая площадь образца при допустимом удельном давлении в | Примерные величины: Квадратный образец при | Примерные величины: Круглый образец при | |||
| 300 Н/мм2 | 90 Н/мм2 | 300 Н/мм2 | 90 Н/мм2 | 300 Н/мм2 | 90 Н/мм2 | |
| 10 кН | 30 мм2 | 110 мм2 | ок. 6 мм | ок. 11 мм | ок. Ø 7 мм | ок. Ø 12 мм |
| 20 кН | 70 мм2 | 220 мм2 | ок. 8 мм | ок. 15 мм | ок. Ø 9 мм | ок. Ø 17 мм |
| 50 кН | 170 мм2 | 550 мм2 | ок. 13 мм | ок. 24 мм | ок. Ø 15 мм | ок. Ø 27 мм |
| 100 кН | 330 мм2 | 1100 мм2 | ок. 18 мм | ок. 34 мм | ок. Ø 20 мм | ок. Ø 36 мм |
| 150 кН | 500 см2 | 1700 мм2 | ок. 23 мм | ок. 41 мм | ок. Ø 25 мм | ок. Ø 46 мм |
| 250 кН | 830 мм2 | 2800 мм2 | ок. 29 мм | ок. 53 мм | ок. Ø 33 мм | ок. Ø 60 мм |
Примеры нажимных плит
Видео испытаний на сжатие в различных областях применения
Испытание импланта позвоночника на сжатие
Калибровка Вашей машины для испытаний на сжатие
Фирма ZwickRoell - первый адрес для обращения по вопросам обслуживания Ваших испытательных машин. Благодаря всемирной сервисной сети, сотням сервисных инженеров, а также многочисленным международным аккредитациям по EN ISO/IEC 17025 для наших лабораторий калибровки, Вы находитесь в надежных руках на фирме ZwickRoell.
Фирма ZwickRoell многократно аккредитована. Наши калибровки доказали свою независимость, эффективность и точность.
Подробнее на тему калибровки в компании ZwickRoell:
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Машина для испытаний на сжатие представляет собой универсальную испытательную машину (УИМ), специально оборудованную для определения прочности и свойств деформации материала при сжимающем нагружении (прессовании).
Испытываемый образец или готовое изделие располагают между двумя установленными на испытательной машине нажимными плитами. Траверсы машины сводят плиты вместе с предварительно регламентированным усилием, скоростью и/или ходом траверсы. Затем измеряют и регистрируют необходимые значения.