Üniversal Test Makinasında Hangi Testler Yapılabilir?

bir evrensel test makinesi (UTM) endüstrilerde gerekli olan mekanik özellik değerlendirmelerinin büyük çoğunluğunu kapsayan çekme, basma, bükülme, kesme, soyulma, yveyaulma ve sertlik testlerini gerçekleştirebilir. İster bir Elektronik Üniversal Test Makinesi veya bir Hidrolik Üniversal Test Makinesi , temel test yetenekleri geniştir ve UTM'yi herhangi bir malzeme test laboratuvarındaki en çok yönlü cihazlardan biri haline getirir.

Çekme Testi: En Yaygın Uygulama

Çekme testi, evrensel bir test makinesinde en sık yapılan testtir. Numune kırılana kadar kontrollü bir hızda ayrılır. Ölçülen temel parametreler şunları içerir:

• Nihai gerilme mukavemeti (UTS) - Bir malzemenin dayanabileceği maksimum gerilme
• Verim gücü - kalıcı deformasyonun başladığı gerilim
• Kopma uzaması - sünekliğin bir ölçüsü
• Young modülü (elastik modül) - malzemenin sertliği

Çekme testleri metallere, plastiklere, kauçuklara, tekstillere, filmlere, yapıştırıcılara ve kompozitlere uygulanır. Gibi stveartlar birSTM E8/E8M (metaller), ISO 6892-1 ve birSTM D638 (plastikler) bu prosedürleri yönetir. Tipik bir çelik numunenin ölçü uzunluğu 50 mm olabilir ve 2 mm/dak'lık bir çaprazkafa hızında test edilebilir.

Sıkıştırma Testi: Yük Taşıma Kapasitesinin Ölçülmesi

Sıkıştırma testi, bir malzemenin veya bileşenin sıkıştırma (ezilme) yükleri altında nasıl davrveığını değerlendirir. Makine iki merdane arasında numuneye aşağı doğru bir kuvvet uygular. Sonuçlar şunları içerir: basınç dayanımı , basınç modülü ve deformation behavior.

Yaygın uygulamalar şunları içerir:

• Beton silindirler (basınç dayanımı genellikle 20 ila 40 MPa stveart yapısal beton için)
• Köpük ve ambalaj malzemeleri
• Tıbbi araştırmalarda kemik ve biyomateryaller
• Yaylar ve elastomerler

İlgili stveartlar şunları içerir: birSTM C39 beton için ve ISO 604 plastikler için. Hidrolik Üniversal Test Makineleri, aşan yüksek kuvvet basma testleri için sıklıkla tercih edilir. 500kN Yapısal beton ve ağır metal bileşenler gibi.

Eğilme (Eğilme) Testi: Eğilme Direncinin Değerlendirilmesi

Bükülme testi veya üç nokta/dört nokta bükme testi olarak da adlandırılan bükülme testi, bir malzemenin bükülme kuvvetlerine karşı direncini ölçer. Numune, merkeze (üç nokta) veya iki iç noktaya (dört nokta) bir yük uygulanırken iki destek üzerinde durur.

Anahtar çıktılar şunları içerir: eğilme mukavemeti and eğilme modülü . Bu test aşağıdakiler için kritik öneme sahiptir:

• Seramik ve cam (kırılgan kırılma nedeniyle çekme testinin pratik olmadığı yerlerde)
• Fiberle güçlendirilmiş kompozitler ve karbon fiber paneller
• Plastik başına birSTM D790 and ISO 178
• Kereste ve inşaat kerestesi

Örneğin, ISO 178'e göre test edilen standart bir polipropilen numunesi tipik olarak yaklaşık olarak bir bükülme modülü sergileyecektir. 1.300–1.800 MPa .

Kesme ve Burulma Testi

Kesme testi, bir malzemenin kesitine paralel olarak uygulanan kuvvetlere nasıl tepki verdiğini belirler. Üniversal test makineleri aşağıdakileri gerçekleştirmek için kesme fikstürleriyle donatılabilir:

• Tek turlu ve çift turlu kesme testleri — yapıştırıcılar ve birleştirilmiş bağlantılar için (ASTM D1002'ye göre)
• Katmanlar arası kayma mukavemeti (ILSS) — kompozit laminatlar için
• Pim kesme testleri - bağlantı elemanları ve cıvatalı bağlantılar için

Burulma testi, tipik olarak özel burulma makinelerinde yapılsa da, kayma modülünü ve bükülme-arızalanma davranışını ölçmek için burulma ataşmanlarıyla donatılmış UTM'lerde de yapılabilir.

Soyulma ve Yapışma Testi

Soyulma testi, yapışkan malzemelerin, bantların, kaplamaların ve filmlerin bağlanma mukavemetini ölçer. Üniversal test makinesi, bir bağlı katmanı diğerinden tanımlanmış bir açıyla (genelde 90° veya 180°) çeker. Soyma kuvveti ölçülür N/mm or N/25mm .

Tipik test konfigürasyonları şunları içerir:

• T-peel testi (ASTM D1876) — esnek laminatlar için
• 180° soyulma testi (ASTM D903) — basınca duyarlı bantlar için
• 90° soyulma testi - tıbbi cihaz yapıştırıcıları ve ambalajları için

Elektronik Üniversal Test Makineleri, hassas düşük kuvvet kontrolü nedeniyle soyulma testi için özellikle uygundur; genellikle 0,01 N yüksek çözünürlüklü yük hücreleriyle.

Üniversal Test Makinelerinde Yorulma Testi

Yorulma testi, bir numunenin arızalanmadan önce strese ne kadar süre dayanabileceğini belirlemek için tekrarlanan döngüsel yüklemeye tabi tutar. Özel yorulma testi sistemleri mevcut olsa da birçok modern UTM, özellikle de servo-hidrolik modeller, döngüsel yorulma testi tanımlanmış frekanslarda.

Anahtar parametreler şunları içerir:

• S-N eğrileri (Wöhler eğrileri) — gerilim genliği ve başarısızlığa kadar geçen çevrim sayısı
• Yorulma sınırı - Malzemenin sonsuz döngülere dayanabileceği stres
• Çatlak yayılma hızı — ASTM E647'ye göre

Hidrolik Üniversal Test Makineleri genellikle aşağıdaki frekanslarda çalışır: 10–50Hz Yorulma testleri için onları otomotiv, havacılık ve yapısal mühendislik bileşenleri için etkili kılar.

Sertlik ve Kırılma Tokluğu Testi

birlthough dedicated hardness testers (Rockwell, Vickers, Brinell) are standard instruments, some UTMs can be fitted with indentation fixtures to conduct aletli girinti testi sertlik ve elastik modül verilerini aynı anda sağlar.

UTM'lerde bir malzemenin çatlak yayılmasına karşı direncini ölçen kırılma tokluğu testi de gerçekleştirilir. Yaygın test yöntemleri şunları içerir:

• K _{entegre devre} (düzlem-gerinim kırılma tokluğu) ASTM E399'a göre
• J-integral testi Sünek metaller için ASTM E1820'ye göre
• CTOD (Çatlak Ucu Açma Yer Değiştirmesi) — Yapısal çelik ve kaynak kalitesi ile ilgili

Elektronik ve Hidrolik Üniversal Test Makinesi: Test Yeteneği Karşılaştırması

Üniversal test makinesinin tipi, hangi testlerin pratik olduğunu önemli ölçüde etkiler. Aşağıdaki tablo temel farklılıkları özetlemektedir:

Armatür ve Aksesuarlarla Yapılan Özel Testler

Bir UTM'nin çok yönlülüğü, değiştirilebilir donanımlar ve çevresel odalar sayesinde önemli ölçüde artırılmıştır. Doğru aksesuarlarla aşağıdaki özel testler de yapılabilir:

Sürünme ve Gerilme Gevşeme Testi

Sürünme testi, zamana bağlı deformasyonu ölçmek için uzun bir süre boyunca (saatlerden haftalara kadar) sabit bir yük uygular. Stres gevşeme testleri sabit bir deformasyon tutar ve stresteki azalmayı izler. Bunlar kritik polimerler, lehim bağlantıları ve yüksek sıcaklık alaşımları .

Yüksek ve Düşük Sıcaklık Testi

UTM'lere monte edilen çevre odaları, testlerin yapılmasına olanak tanır -70°C ila 350°C Malzemelerin çalışma sıcaklık aralıklarında değerlendirilmesine olanak sağlar. Bu, havacılık bileşenleri, otomotiv contaları ve soğuk zincir paketleme için gereklidir.

Tekstil ve İplik Çekme Testi

UTM'ler, pnömatik veya ırgat kavramalarıyla tek tek iplikleri, dokuma kumaşları, jeotekstilleri ve dokunmamış kumaşları aşağıdaki standartlara göre test eder: ISO 13934-1 and birSTM D5034 , kopma kuvveti ve uzama ölçülür.

Tıbbi Cihaz ve Biyomekanik Testler

UTM'ler tıp alanında dikişleri, stentleri, kateterleri, kemik vidalarını ve implantları test etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu uygulamalar aşağıdakilere uyum gerektirir: ISO 10993 and birSTM F543 (kemik vidaları). Kuvvet çözünürlüğü şu kadar iyi olabilir: 0,001 N hassas doku testleri için.

Endüstri Uygulamalarına ve Standartlara Genel Bakış

Üniversal test makineleri hemen hemen her sektöre hizmet vermektedir. Aşağıda ortak sektörlerin, gerçekleştirilen testlerin ve geçerli standartların bir özeti bulunmaktadır:

Testleriniz için Doğru Üniversal Test Makinesini Seçmek

Elektronik Üniversal Test Makinesi ile Hidrolik Üniversal Test Makinesi arasında seçim yaparken dikkate alınması gereken başlıca faktörler şunlardır: kuvvet aralığı, test türü ve gerekli doğruluk :

• Bir tane seçin Elektronik UTM 600 kN'nin altındaki kuvvetler, hassas düşük hız testleri, soyulma testleri, tıbbi cihaz testleri ve yüksek yer değiştirme çözünürlüğü gerektiren uygulamalar (en ince) 0,001 mm ).
• Bir tane seçin Hidrolik UTM 600 kN'nin üzerindeki ağır endüstriyel testler, yüksek çevrimli yorulma, yapısal çelik, beton ve geniş kesitli dövme veya dökümler için.
• Her iki tür de destekler çekme, basma, eğilme, kesme ve soyulma testleri Armatürlerle uygun şekilde donatıldığında tüm malzeme yelpazesinde.

Çeşitli malzeme testleri yürüten laboratuvarlar, UTM yazılımının aynı anda birden fazla test standardını desteklemesini ve kolay fikstür değişimine izin vermesini sağlamalıdır; böylece kurulum süresini azaltır ve test verimini artırır.