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壓縮測試和壓縮試驗機

壓縮測試使用壓縮測試機來測定材料在不斷增加的壓縮載荷下的行為。 壓縮測試檢查材料和組件的安全性、耐用性和完整性。 典型應用包括塑料管和塑料管道的壓縮測試、彈性多孔發泡材料的壓縮測試、紙張和紙板的壓縮/壓碎測試、金屬行業的壓縮彈簧測試、醫療/製藥領域的壓縮測試,包括醫療材料的壓縮測試植入物、支架、注射器或醫療包裝、複合材料的壓縮和缺口壓縮測試。

壓縮試驗機是一種萬能試驗機 (UTM),配備有特定應用的壓縮測試工具壓縮壓頭。 根據測試類型、試樣材料和尺寸、測試溫度和預期的最大力值等標準選擇工具,並將其安裝在機器中。

壓縮測試 壓縮測試試驗機 用於壓縮測試的配件 影片

我們很高興為您提供更多關於我們依產業劃分的各種壓縮測試應用範例的資訊:

塑膠 紙/紙板 醫材/製藥 複材 金屬/彈簧

壓縮測試定義

  • 進行壓縮測試以表徵材料在壓縮負載下的行為。
  • 在測試過程中,使用安裝在萬能試驗機上的壓縮壓板或專用工具對試樣施加壓力,以測定被測材料的各種特性。
  • 測試數據以應力-應變圖形式提供結果,其中顯示彈性極限、比例極限、降伏點以及在某些情況下的壓縮強度。

將試樣壓在一起的壓縮測試基本上與將試樣拉開的拉伸測試方向相反。測試可以在機械加工過的材料試樣或實際組件的全尺寸或者比例模型上進行。常見類型的壓縮測試包括頂部負載(擠壓)測試、撓曲(彎曲)測試彈簧測試

進行壓縮測試時使用哪些標準?

壓縮測試檢查各種材料和組件的安全性、耐用性和完整性。 下列為用於壓縮測試最常見的 ISO 和 ASTM 標準:

  • ASTM D3574 彈性發泡材料壓痕硬度 (ASTM D3574 測試 B)與壓縮應力值 (ASTM D3574 測試 C
  • ISO 844, ASTM D1621 剛性發泡塑料(硬質發泡材)的壓縮測試
  • ASTM D695 硬質塑料和連續纖維增強複合材料壓縮性能的標準試驗方法(端部加載壓縮)
  • ASTM F1306 彈性阻隔膜和層壓材料的慢速滲透阻力的標準試驗方法
  • ISO 7886-1 一次性使用的無菌皮下注射器的柱塞滑移力
  • ASTM F3067:球囊擴張與自擴張血管支架徑向負荷標準指南

還有其他公司特定的壓縮測試標準,例如波音 BSS 7260c 和空中巴士 AITM 1-0010 第 3 期,它們也常用於航空航太業的壓縮測試。

壓縮測試試驗機

壓縮試驗機是專門配置用於測定材料在壓縮(壓力)載荷下的強度和變形行為的萬能試驗機 (UTM)。用於壓縮測試的典型試驗機包含由荷重元、單/雙橫樑、壓縮測試工具電子元件和驅動系統所組成。它由用於定義機器和安全設置的測試軟體所控制,並儲存由 ASTM 和 ISO 等國際標準所定義的測試參數。要選擇合適的壓縮測試設備,重要的是考慮要測試的材料和所須遵循的標準。測量力直到達到指定的負載或距離,或直到試樣裂開或斷裂,有助於設計者和製造商預測材料在實現預期目的時的性能。

ZwickRoell 用於壓縮測試的試驗機,包括 zwickiLineProLineAllroundLine以及落錘試驗機,專為滿足客戶基於測試能力、材料類型、應用和行業標準的要求而設計。除了整體系統的安全性和可靠性外,ZwickRoell 不僅製造設計了我們機器的每個組件,重點是還提供:

  • 高度靈活、易於操作,
  • 簡單適應客戶和標準的特定要求
  • 符合未來需求的擴充能力

ZwickRoell 壓縮測試試驗機的比較

型號 zwickiLine ProLine AllroundLine 落錘試驗機 高負載試驗機
型號 機電式
桌上型試驗機
機電式
桌上型試驗機
機電式
桌上型試驗機
(5 kN – 150 kN)
落地型試驗機 (50 kN – 250 kN)
落錘試驗機 機電式
負載範圍 0.5 kN – 5 kN 5 kN – 100 kN 5 kN – 250 kN 2,000 J 330 kN - 2,500 kN
壓縮測試、壓痕測試、穿刺測試的應用範例
  • 薄膜
  • 發泡材料/彈性多孔發泡材料
  • 彈簧
  • 電子元件
  • 牙科材料
  • 自動注射器
  • 預填充和一次性使用注射器
  • 微針
  • 醫用輸液瓶的殘餘密封力(RSF)
  • 食物的紋理分析相關產品
  • 熱塑管材
  • 硬質塑料
  • 塑料包裝,如寶特瓶
  • 絕緣材料
  • 彈簧
  • 電氣產業中的插頭和彈簧觸點
  • 環剛性測試
  • 土工織布的抗穿刺性能
  • 馬達和發動機的塑料外殼
  • 車輛懸架組件
  • 複材的壓縮和缺口壓縮測試
  • 馬達組件的接合工藝
  • 燃料電池組
  • 土工織布的抗穿刺性能
  • 木材、塑料、複合材料和瓦楞紙板包裝容器
  • 絕緣材料
  • 汽車組件
  • 飛機組件
  • 管材/管道
  • 複合材料基板
  • PMMA外殼
  • 安全鞋
  • 安全帽
  • 發泡材、蜂窩結構材料和橡膠
  • 彈簧壓縮測試
  • 鋁製碰撞盒的壓縮測試
  • 組件的壓制和咬合
  • 底盤組件斷裂載荷的測定
  • 焊縫強度測試
  • 大型塑膠盒
  • 熱塑管材
  • 電池外殼
  • 鐵路車輪
  • 陶瓷螺栓

您可以在以下部分中找到有關這些應用示例和更多其他應用範例的資訊。

如果您對壓縮測試有任何疑問,或需要為您的應用配置合適的機器,歡迎您聯繫我們。我們期待能依據您的需求進行討論。

聯絡資訊

用於壓縮測試的壓縮壓頭和測試工具

所用的壓縮工具與待測材料直接接觸。 因此,它們必須精確對齊並適應各自的應用和要求。 各式各樣的壓縮測試裝置可用於所有測試類型。 這些壓縮工具可以根據各別要求獨立適應特定的應用。

壓縮測試套件通常由兩個主要部件組成,即上端和下端測試工具。壓縮工具 為了將測試工具用於盡可能多的不同測試並具有高度的靈活性,我們組裝了一個範圍廣泛、可互換和可拆裝的工具組合。
對各個壓縮工具和治具的不同要求主要源於:

  • 國際標準所定義的規格
  • 大量不同的試樣、材料和組件
  • 多種試樣形狀及尺寸
  • 許多不同類型的環境條件(溫度、濕度……)

您將在下面找到我們全面的壓縮測試工具組合的摘錄,這些工具是根據我們所服務的各個行業要求所量身定制的。

壓縮壓頭 塑料/發泡材料 複材 醫療/製藥 紙/紙板

壓縮壓頭

必須按照所涉及的應用,根據特定測試標準選擇壓縮測試裝置。了解試樣尺寸和測試預期的最大力非常重要。

壓縮壓頭可用於高達250 kN負載的測試。圓形和矩形壓板間存在著區別。所有壓縮壓頭均可使用在溫度範圍 -70 至+250 °C。壓縮壓頭的不同尺寸是每個壓板的重要選擇依據。

塑料壓縮測試範例

複合材料與塑膠 | 壓縮測試(端面負載)
ASTM D695、DIN EN 2850 方法 B、Boeing BSS 7260 類型 III 及 IV
到 複合材料與塑膠 | 壓縮測試(端面負載)
塑膠 | 硬質發泡材 | 壓縮測試
ISO 844、ASTM D1621、EN 826
到 塑膠 | 硬質發泡材 | 壓縮測試
塑膠 | 軟質發泡材 | 壓痕硬度
ISO 2439(標準試樣)、DIN 53579(模製發泡材)
到 塑膠 | 軟質發泡材 | 壓痕硬度
塑膠 | 軟質發泡材 | 壓縮應力值
ISO 3386、ISO 3386-1、ISO 3386-2 及廠家標準
到 塑膠 | 軟質發泡材 | 壓縮應力值
塑膠 | 軟質發泡材 | 恆定負載衝擊測試
ISO 3385
到 塑膠 | 軟質發泡材 | 恆定負載衝擊測試
塑膠 | 管材 | 環剛性/環彈性
ASTM D2412, ASTM D5356, EN 1228, ISO 9969, ISO 13967, ISO 13968
到 塑膠 | 管材 | 環剛性/環彈性

複合材料壓縮測試

複材 | 衝擊後壓縮(CAI)
ASTM D7136, ASTM D7137, ISO 18352, Airbus AITM1-0010, Boeing BSS 7260 type II
CAI 可用於顯現飛機或車輛的損壞特徵,例如:遭岩石或鳥類衝撞,或因意外事故造成損壞。
到 複材 | 衝擊後壓縮(CAI)
複合材料與塑膠 | 壓縮測試(端面負載)
ASTM D695、DIN EN 2850 方法 B、Boeing BSS 7260 類型 III 及 IV
到 複合材料與塑膠 | 壓縮測試(端面負載)
複材 | 壓縮測試(組合負載)
ASTM D6641、ISO 14126(方法 2)、Airbus AITM1-0008
到 複材 | 壓縮測試(組合負載)
剪切負載壓縮測試
ISO 14126, ASTM D3410, DIN EN 2850
剪切負載壓縮:用於纖維方向強度較低的單向複材,以及織物和多向複合積層板的壓縮測試。
到 剪切負載壓縮測試
複材 | 缺口壓縮測試(OHC、FHC)
ASTM D6484、ASTM D6742、波音 BSS 7260 type I 或 AITM1-0008
到 複材 | 缺口壓縮測試(OHC、FHC)

醫療產業壓縮測試

醫材 | 支架 | 徑向壓縮測試
ASTM F3067
支架在插入和保存至血管中會承受密集的負載。 這些負載必須在支架使用前進行測試。
到 醫材 | 支架 | 徑向壓縮測試
醫材 | 紙類包材/紙板包材
二次包裝及運輸的包裝主要由紙和紙板製成,必須同時滿足保護產品及方便拆除的需求。
到 醫材 | 紙類包材/紙板包材
醫材 | 注射器與注射器安瓿 (carpule) | 脫離力/滑移力
ISO 7886 -1, ISO 11499, ISO 11040-4 及 ISO 11608-3
脫離力和滑移力是選擇合適注射器的重要參數。 根據 DIN EN ISO 7886 -1、DIN EN ISO 11499、ISO 11040-4 及 ISO 11608-3 標準的通用測試夾具支撐測試。
到 醫材 | 注射器與注射器安瓿 (carpule) | 脫離力/滑移力
醫材 | 注射器 | 柱塞滑移力
ISO 7886-1, USP 1382, USP 382
ZwickRoell 的測試軟體可用於記錄和評估柱塞的行程、脫離力以及最大與平均滑移力。 USP(美國藥典)第 1382 和 382 章引用了 ISO 7886-1。
到 醫材 | 注射器 | 柱塞滑移力

紙材及包材壓縮測試

紙材 | 壓縮性能測試
運轉效能和印刷特徵的測定
到 紙材 | 壓縮性能測試
紙材與紙板 | 抗壓強度/短跨距夾持測試(SCT)
ISO 9895、EN 54518、TAPPI T 826
壓縮強度
到 紙材與紙板 | 抗壓強度/短跨距夾持測試(SCT)
紙材與紙板 | 環壓測試(RCT)
ISO 12192、TAPPI T 822
環狀條環壓強度測定
到 紙材與紙板 | 環壓測試(RCT)
紙材 | 抗平壓強度 / 瓦楞紙介質測試(CMT)
ISO 7263、TAPPI T 809
波浪形介質的行為
到 紙材 | 抗平壓強度 / 瓦楞紙介質測試(CMT)
紙板 | 瓦楞板 | 空箱抗壓測試和疊壓測試
ISO 12048、TAPPI T 804
到 紙板 | 瓦楞板 | 空箱抗壓測試和疊壓測試
紙板 | 瓦楞板 | 邊壓測試(ECT)
ISO 3037、TAPPI T 811
瓦楞紙板的強度
到 紙板 | 瓦楞板 | 邊壓測試(ECT)
紙板 | 瓦楞板 | 平壓測試(FCT)
ISO 3035、TAPPI T 825
到 紙板 | 瓦楞板 | 平壓測試(FCT)

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常見問題

壓縮試驗機是專門配置用於測定材料在壓縮(壓力)載荷下的強度和變形行為的萬能試驗機 (UTM)。

試樣或組件放置在安裝在材料試驗機中的兩個壓縮壓板之間。試驗機的橫樑以指定的力、速度或橫樑行程距離移動壓盤。測量並記錄所需的值。

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