扭矩試驗機

扭轉最簡單的形式就是扭轉的動作。 各行各業中使用的許多日常材料、元件、元件組件及最終使用者產品在設計上的主要目標就是支援此等移動方向， 產品包括螺絲、彈簧、注射器元件、金屬線材、管道等。

在材料測試的世界中，我們使用扭矩試驗機來模擬此扭轉作動，並協助製造商決定重要的材料性質，包括：

• 最大扭力
  在試樣破壞前可施加的最大扭力（扭矩力）值。舉例來說，一旦找到螺絲或螺栓的最大扭力，即可計算安全係數並將其納入該產品的扭力強度規格中。
• 扭矩強度
  試樣的極限強度，以及遭受扭矩負載之試樣在被破壞前可承受的最大扭矩應力。
• 扭矩剪應力
  由於扭轉運動而作用在試樣橫截斷面上的剪應力。扭矩負載會在試樣的截面上產生不均勻的應力分佈，從中心處的零應力到試樣邊緣處的最大扭矩剪應力。
• 剪切中的彈性模數
  彈性剪切剛性定義為剪應力與剪應變的比值。比較相同產品時，材料的彈性模數愈高，剛性愈大。結構的剛性 (stiffness / rigidity) 愈大，造成形變所需要的力就愈大。
• 試樣的斷裂角度
  斷裂角度提供材料在承受扭矩時的延展性量度。舉例來說，依據ASTM F543-13，具有更大斷裂角度的醫用接骨螺絲可以為外科醫生提供更早期的觸覺警示，表明其已達到最大扭矩強度。

視扭轉測試應用而定，可將扭矩試驗機設置為在材料試樣上執行直到破壞點出現，或依據定義的扭力及持續時間執行。 亦可在成品組件上執行，例如藥用注射筆或螺紋頂蓋，以判定裝置的功能是否正常。

我們的扭矩試驗機及扭轉驅動裝置涵蓋各種扭轉測試，並可因應您的具體應用進行調整。

• TorsionLine
  扭矩試驗機採用水平扭轉軸及免維護的交流伺服驅動裝置，扭力範圍介於20 Nm至500 Nm之間，若為單軸扭轉測試，則介於1,000 Nm至2,000 Nm之間。
• zwickiLine
  配備2 Nm或20 Nm扭轉驅動裝置，以進行最高5 kN測試負載的軸向測試及軸向扭轉測試（結合扭轉的拉伸或壓縮）
• AllroundLine
  配備200 Nm或2,000 Nm扭轉驅動裝置之桌上型或落地型試驗機，以進行最高250 kN測試負載的軸向測試及軸向扭轉測試（結合扭轉的拉伸或壓縮）
• 扭轉驅動裝置
  扭力介於2 Nm至2,000 Nm的模組化扭轉驅動裝置， 可輕鬆改裝您現有的zwickiLine或AllroundLine材料試驗機。

• ASTM A938-18—–金屬線材扭矩測試之標準試驗法
  以定義的速度扭轉金屬線材，並測定發生破壞時的總圈數。若圈數是令人滿意的，則表示試樣通過測試。
• ASTM F543-13—金屬醫用接骨螺絲標準規範及試驗法（Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws）
  本標準適用於植入骨內的金屬接骨螺絲。測試扭轉強度，以確保螺絲在插入或移除過程中不會破斷。量測的性質包括標準條件下的扭轉降伏強度、最大扭力及破斷角度。
• ISO 7800—金屬材料—金屬線材—簡單扭轉試驗（Metallic materials – Wire – Simple torsion test）
  用來測定直徑或特徵尺寸為0.1 mm至14 mm的金屬線材在單方向簡單扭轉下承受塑性變形的能力。執行本測試直至試樣斷裂，或達到規定的圈數為止。
• ISO 7206-8—外科植入物—半人工及全人工髖關節—第8部：股骨柄在施加扭轉下之耐久性（Implants for surgery – Partial and total hip joint prostheses – Part 8:Endurance performance of stemmed femoral components with application of torsion）
  股骨元件在立即可用（ready-for-use）的狀態下進行測試，且在標準規定的週期數及測試負載期間不會斷裂。