만능재료시험기에서는 어떤 시험을 수행할 수 있습니까?

에이 만능시험기 (UTM) 인장, 압축, 굴곡, 전단, 박리, 피로 및 경도 테스트를 수행할 수 있으며 산업 전반에 걸쳐 요구되는 대부분의 기계적 특성 평가를 포괄합니다. 당신이 사용하든 전자 만능재료 시험기 또는 유압 만능재료 시험기 , 핵심 테스트 기능이 광범위하므로 UTM은 모든 재료 테스트 실험실에서 가장 다재다능한 장비 중 하나입니다.

인장 시험: 가장 일반적인 응용 분야

인장 시험은 만능재료 시험기에서 가장 자주 수행되는 시험입니다. 시편은 파손될 때까지 제어된 속도로 당겨집니다. 측정된 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

• 극한 인장 강도(UTS) - 재료가 견딜 수 있는 최대 응력
• 항복 강도 - 영구 변형이 시작되는 응력
• 휴식시 신장 - 연성의 척도
• 영률(탄성률) - 재료의 강성

인장 시험은 금속, 플라스틱, 고무, 직물, 필름, 접착제 및 복합재에 적용됩니다. 다음과 같은 표준 에이STM E8/E8M (금속), ISO 6892-1 , 그리고 에이STM D638 (플라스틱)이 이러한 절차를 관리합니다. 일반적인 강철 시편의 표점 길이는 50mm이고 크로스헤드 속도는 2mm/min으로 테스트됩니다.

압축 테스트: 내하력 측정

압축 테스트는 압축(압쇄) 하중 하에서 재료 또는 부품이 어떻게 동작하는지 평가합니다. 기계는 두 압반 사이의 시편에 하향 힘을 가합니다. 결과에는 다음이 포함됩니다 압축 강도 , 압축 계수 , 그리고 deformation behavior.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 콘크리트 실린더(압축 강도는 일반적으로 20~40MPa 표준 구조 콘크리트의 경우)
• 폼 및 포장재
• 의학 연구에서의 뼈 및 생체재료
• 스프링 및 엘라스토머

관련 표준에는 다음이 포함됩니다. 에이STM C39 콘크리트용 및 ISO 604 플라스틱용. 유압 만능재료 시험기는 종종 다음을 초과하는 고하중 압축 시험에 선호됩니다. 500kN , 구조용 콘크리트 및 중금속 부품과 같은.

굽힘(굽힘) 테스트: 굽힘 저항 평가

굴곡 테스트(굽힘 테스트 또는 3점/4점 굽힘 테스트라고도 함)는 굽힘력에 대한 재료의 저항을 측정합니다. 하중이 중앙(3점) 또는 두 내부 점(4점)에 가해지는 동안 시편은 두 개의 지지대 위에 놓입니다.

주요 결과는 다음과 같습니다 굴곡강도 그리고 굴곡 탄성률 . 이 테스트는 다음과 같은 경우에 중요합니다.

• 세라믹 및 유리(취성파괴로 인해 인장시험이 불가능한 경우)
• 섬유 강화 복합재 및 탄소 섬유 패널
• 당 플라스틱 에이STM D790 그리고 ISO 178
• 목재 및 건축재

예를 들어, ISO 178에 따라 테스트된 표준 폴리프로필렌 시편은 일반적으로 대략 1,300~1,800MPa .

전단 및 비틀림 테스트

전단 테스트는 재료가 단면에 평행하게 가해지는 힘에 반응하는 방식을 결정합니다. 만능재료시험기에는 다음을 수행하기 위한 전단 치구가 장착될 수 있습니다.

• 단일 랩 및 이중 랩 전단 테스트 - 접착제 및 접착 조인트용(ASTM D1002에 따름)
• 층간 전단 강도(ILSS) — 복합 라미네이트의 경우
• 핀 전단 테스트 - 패스너 및 볼트 연결용

비틀림 테스트는 일반적으로 전용 비틀림 기계에서 수행되지만 비틀림 부착 장치가 장착된 UTM에서도 수행하여 전단 계수 및 비틀림-파괴 동작을 측정할 수 있습니다.

박리 및 접착 테스트

박리 테스트는 접착 재료, 테이프, 코팅 및 필름의 결합 강도를 정량화합니다. 만능재료시험기는 정의된 각도(일반적으로 90° 또는 180°)로 한 접착층을 다른 접착층에서 잡아당깁니다. 박리력은 다음으로 측정됩니다. N/mm 또는 N/25mm .

일반적인 테스트 구성에는 다음이 포함됩니다.

• T-필 테스트 (ASTM D1876) — 유연한 라미네이트용
• 180° 박리 테스트 (ASTM D903) - 감압성 테이프용
• 90° 박리 테스트 — 의료기기 접착제 및 포장용

전자 만능 시험기는 정밀한 저하중 제어로 인해 박리 시험에 특히 적합하며 종종 0.01N 고해상도 로드셀을 사용합니다.

만능재료시험기의 피로시험

피로 시험은 시편에 반복적인 반복 하중을 가하여 시편이 파손되기 전까지 응력을 얼마나 오랫동안 견딜 수 있는지 결정합니다. 전용 피로 테스트 시스템이 존재하지만 많은 최신 UTM, 특히 서보 유압 모델은 지원합니다. 주기적 피로 테스트 정의된 주파수에서.

주요 매개변수는 다음과 같습니다.

• S-N 곡선(Wöhler 곡선) - 응력 진폭 대 파손 주기 수
• 피로 한계 - 재료가 무한 사이클을 견딜 수 있는 응력 이하
• 균열 전파율 — ASTM E647에 따름

유압 만능재료 시험기는 일반적으로 최대 주파수에서 작동합니다. 10~50Hz 피로 테스트용으로 자동차, 항공우주 및 구조 엔지니어링 부품에 효과적입니다.

경도 및 파괴 인성 테스트

에이lthough dedicated hardness testers (Rockwell, Vickers, Brinell) are standard instruments, some UTMs can be fitted with indentation fixtures to conduct 계측 들여 쓰기 테스트 , 경도와 탄성계수 데이터를 동시에 제공합니다.

균열 전파에 대한 재료의 저항을 측정하는 파괴 인성 테스트도 UTM에서 수행됩니다. 일반적인 테스트 방법은 다음과 같습니다.

• K _IC (평면 변형 파괴 인성) ASTM E399에 따라
• J-적분 테스트 연성 금속에 대한 ASTM E1820에 따름
• CTOD(균열 팁 개방 변위) - 구조용 강철 및 용접 품질과 관련됨

전자식 대 유압식 만능재료 시험기: 시험 능력 비교

만능재료시험기의 유형은 어떤 시험이 실제적인지에 큰 영향을 미칩니다. 아래 표에는 주요 차이점이 요약되어 있습니다.

고정 장치 및 액세서리를 사용하여 수행되는 특수 테스트

UTM의 다양성은 교체 가능한 고정 장치와 환경 챔버를 통해 극적으로 확장됩니다. 올바른 액세서리를 사용하면 다음과 같은 특수 테스트도 수행할 수 있습니다.

크리프 및 응력 완화 테스트

크리프 테스트는 시간에 따른 변형을 측정하기 위해 장기간(몇 시간에서 몇 주) 동안 일정한 하중을 가합니다. 응력 완화 테스트는 고정된 변형을 유지하고 응력 감소를 모니터링합니다. 이는 매우 중요합니다. 폴리머, 솔더 조인트 및 고온 합금 .

고온 및 저온 테스트

UTM에 장착된 환경 챔버를 통해 다음과 같은 테스트가 가능합니다. -70°C ~ 350°C , 작동 온도 범위에서 재료를 평가할 수 있습니다. 이는 항공우주 부품, 자동차 개스킷, 저온 유통 포장에 필수적입니다.

섬유 및 원사 인장 테스트

공압식 또는 캡스턴 그립을 사용하여 UTM은 다음과 같은 표준에 따라 개별 원사, 직물, 지오텍스타일 및 부직포를 테스트합니다. ISO 13934-1 그리고 에이STM D5034 , 파단력과 신장률을 측정합니다.

의료 기기 및 생체 역학 테스트

UTM은 봉합사, 스텐트, 카테터, 뼈 나사 및 임플란트를 테스트하기 위해 의료 분야에서 널리 사용됩니다. 이러한 애플리케이션은 다음을 준수해야 합니다. ISO 10993 그리고 에이STM F543 (뼈 나사). 강제 해결은 다음과 같이 훌륭할 수 있습니다. 0.001N 섬세한 조직 테스트를 위해.

산업 응용 프로그램 및 표준 개요

만능재료시험기는 거의 모든 산업에 사용됩니다. 다음은 일반적인 부문, 수행된 테스트 및 관리 표준을 요약한 것입니다.

테스트에 적합한 만능재료시험기 선택

전자 만능재료 시험기와 유압식 만능재료 시험기 중에서 선택할 때 고려해야 할 주요 요소는 다음과 같습니다. 힘 범위, 테스트 유형 및 필요한 정확도 :

• 선택하세요 전자 UTM 600kN 미만의 힘, 정밀한 저속 테스트, 박리 테스트, 의료 기기 테스트 및 높은 변위 분해능이 필요한 응용 분야(미세한 0.001mm ).
• 선택하세요 유압 UTM 600kN 이상의 중공업 시험, 고주기 피로, 구조용 강철, 콘크리트, 대형 단조품 또는 주조품에 적합합니다.
• 두 유형 모두 지원 인장, 압축, 굴곡, 전단 및 박리 테스트 고정 장치를 적절하게 장착하면 전체 재료 스펙트럼에 걸쳐 사용할 수 있습니다.

다양한 재료 테스트를 수행하는 실험실에서는 UTM 소프트웨어가 여러 테스트 표준을 동시에 지원하고 고정 장치 교체가 용이하도록 보장하여 설정 시간을 줄이고 테스트 처리량을 확장해야 합니다.