Testēšanas informācija
Materiālu stipruma testēšana ir eksperimentālu metožu kopums, ar kuru nosaka dažādu konstrukcijas un funkcionālo materiālu mehāniskās īpašības — stiepes spēku, spiedes pretestību, lieces izturību, cietību, noguruma robežu un triecienizturību — un tā tiek plaši izmantota metalurģijā, mašīnbūvē, autortransporta rūpniecībā, aviācijas un kosmosa nozarē, būvniecībā, polimēru un kompozītmateriālu ražošanā, elektronikā, iepakojumu ražošanā, kā arī medicīnisko ierīču un implantu izstrādē. ZHONGXI Testing nodrošina materiālu stipruma testēšanas pakalpojumus gan ražotājiem, kas vēlas pārbaudīt izejvielu atbilstību specifikācijām, gan izstrādes komandām, kas raksturo jaunus sakausējumus, kompozītus, keramiku, plastmasas, elastomērus, tekstilmateriālus, līmējumus un metinājuma šuves.
Testēšanas mērķis ir kvantitatīvi noteikt materiāla spēju izturēt mehāniskās slodzes, identificēt bojājuma modeļus, salīdzinot partijas vai piegādātājus, apstiprināt konstrukcijas aprēķinu pieņēmumus un kontrolēt tehnoloģisko procesu (termiskā apstrāde, valcēšana, ekstrūzija, cieta savienošana) ietekmi uz izturību. Tehniskā pusē tiek izmantota statiskā stiepes pārbaude ar universālajām testēšanas mašīnām, dinamiskās noguruma pārbaudes ar pulsvielas servohidrauliskajām vai elektromehāniskajām iekārtām, trieciena pārbaudes ar Šarpi un Izod svārstiem, cietības mērījumi pēc Rokvela, Brinelļa, Vikersa un mikroctrieces metodēm, kā arī lieces, saraušanās, griezes un plīšanas pārbaudes specializētajās ierīcēs.
Tipiskais testēšanas process sākas ar parauga atlasi sagatavošanai atbilstoši produkta geometrijai un spēkklasei, pēc tam seko paraugu sagatavošana (virsmu apstrāde, marķēšana, izmēru mērīšana, mērbāzes uzklāšana), kalibrētā spēka ierīces uzstādīšana atbilstoši paredzamajam maksimālajam spēkam, pārbaudes izpilde ar kontrolētu deformācijas ātrumu vai slodzes pieaugumu, spēka–deformācijas līknes reģistrēcija un beigās rezultātu aprēķins. Galvenie novērtējamie parametri ietver stiepes robežspēku (Rm), tecēšanas robežu (Re vai Rp0,2), pagarinājumu (A), šķērsgriezuma saraušanos (Z), elastības moduli (E), cietību, triecienizturību (KV), noguruma robežu pie noteikta ciklu skaita, kā arī lūzuma raksturu un bojājuma sākuma vietu.
Atkarībā no materiālu grupas paraugu skaits un forma mainās — metāla lokšņu stiepes paraugi parasti tiek gatavoti plakanā formā ar pulkveida šķērsgriezumu, stieņu un profilu gadījumā izmanto cilindriskus paraugus, polimēriem un kompozītiem izmanto plāksnīšu vai sloksņu paraugus, savukārt līmējumu un metinājuma šuvju pārbaudēm izmanto pārklājuma paraugus ar definētu šuves ģeometriju. Testēšanas temperatūras diapazons var tikt paplašināts no kriogēnā līmeņa līdz augsttemperatūras režīmiem, ja produkta ekspluatācijas apstākļi to paredz.
Testēšanas joma
- Servohidrauliskā statiskā un dinamiskā testēšanas sistēma ar 600 kN spēku — cikliskās noguruma un statiskās stiprības pārbaudes augstas slodzes paraugiem
- Vielas diapazona ciparu sprieguma mašīna ar 1 N līdz 500 N šūnu — plānu plēvju, šūiedru un diegu precīzai testēšanai
- Šarpi trieciena svārsts ar 450 J enerģiju un termostatu — triecienizturības pārbaudes no -60 līdz +200 grādiem
- Izod trieciena ierīce plastmasu paraugiem — stingrības raksturošana ar iegravētiem un bez iegravētiem paraugiem
- Stacionārā Rokrela cietības ierīce ar brilles un konusa indenteriem — HRC un HRB mērījumi ar automātisku nolasījumu
- Portatīvais cietības mērītājs ar UCI zondi — lauka apstākļos lielu detaļu un metinājumu cietības kontrole
- Vikersa cietības mērītājs ar automātisku diagonāļu nolasīšanu — mikroctrieces un slāņu profila mērījumi
- Brinelļa cietības presē ar karbīda lodīti 10 mm — liela grauda čugunu un tēraudu cietības testēšana
- Noguruma testēšanas stends ar rotējošu lieci — S-N līkņu iegūšana stieņu un asu paraugiem
- Augsttemperatūras krāsns testēšanas kamerā — stiepes pārbaudes līdz 1100 grādiem karstumizturīgiem sakausējumiem
- Kriogēnā testēšanas kamera ar šķidro slāpekli — trieciena un stiepes pārbaudes pie -196 grādiem
- Klimatkamera ar mitruma regulēšanu — vides nosacījumu simulācija pirms stiprības pārbaudēm
- Vide extensometrs un kontaktvielas deformāciju mērītājs — precīza elastības moduļa noteikšana
- Bezkontakta videoekstensometrs — deformāciju mērīšana trausliem un mīkstiem paraugiem
- Plīšanas spiediena tests ierīce — šļūteņu, cauruļu un konteineru iekšējā spiediena izturības pārbaudes
- Nodiluma testēšanas ierīce ar rotējošu disku un pildījuma pirkstu — berzes pāru dilstēšanas mērīšana
- Mikroskops ar digitālo kameru lūzumu analīzei — bojājuma sākuma vietas un lūzuma rakstura dokumentēšana
- Metalogrāfiskā griešanas un pulēšanas iekārta — mikrostruktūras sagatavošana cietības zonālajai izpētei
- Cipara kalibrs un mikrotrs bāzes mērīšanai — paraugu ģeometrijas precīza fiksācija pirms testēšanas
Bieži uzdotie jautājumi
Cik ilgs ir materiālu stipruma testēšanas izpildes laiks?
Standarta stiepes, cietības, lieces un trieciena pārbaudes parasti tiek pabeigtas 7 darba dienu laikā no paraugu saņemšanas brīža. Noguruma pārbaudes, ilglaika rāpošanas eksperimenti un virkņu temperatūras režīmu programmas prasa ilgāku laiku un aizņem no 10 līdz 15 darba dienām, jo ciklu skaits var sasniegt desmitiem miljonu, un paraugi jātestē secīgi pie vairākiem sprieguma līmeņiem.
Kā tiek noteikta testēšanas cena?
Cenu nosaka izvēlēto testēšanas vienumu skaits, materiālu veids, nepieciešamais paraugu sagatavošanas apjoms un īpašie nosacījumi, piemēram, augstas vai zemas temperatūras kameras izmantošana. Pamata stiepes un cietības komplekss ir lētāks nekā pilna stipruma programma ar noguruma un lūzuma izturības vienumiem. Precīzu aprēķinu inženieri sagatavo pēc testēšanas programmas saskaņošanas ar klientu.
Kādus testēšanas vienumus ietver materiālu stipruma testēšana un cik daudz paraugu sagatavot?
Vienumu kopums atkarīgs no produkta tipa un piemērojamo standartu prasībām — metāliem parasti ietver stiepes robežspēku, tecēšanas robežu, pagarinājumu un cietību, plastmasām stiepes parametrus un Izod triecienu, kompozītiem lieces, starpslāņu un spiedes vienumus, bet būvmateriāliem spiedes stiprību. Parauga daudzums ir atkarīgs no formas — parasti pietiek ar 100 līdz 500 gramiem vielas vai 3 līdz 5 gataviem stiepes paraugiem katrai testēšanas pozīcijai; precīzu paraugu skaitu nosaka pēc izvēlētās programmas.
Vai iespējams testēt materiālus, kas nedarbojas istabas temperatūrā?
Jā, testēšanas programmā var iekļaut temperatūras diapazonu no -196 līdz +1100 grādiem, izmantojot kriogēno kameru ar šķidro slāpekli un augsttemperatūras krāsni, kas iebūvēta testēšanas mašīnas darba telpā. Tas ļauj noteikt stiprības parametru izmaiņas reālos ekspluatācijas apstākļos, piemēram, aukstā klimata konstrukcijām vai turbīnu detaļām ar augstu darba temperatūru.
Kopsavilkums
Materiālu stipruma testēšana aptver stiepes, spiedes, lieces, cietības, trieciena, noguruma, lūzuma izturības un rāpošanas parametru noteikšanu metāliem, sakausējumiem, kompozītiem, polimēriem, keramikai, būvmateriāliem un savienojumiem. Testēšanas diapazons ietver paraugus no plānām plēvēm līdz resnsienu konstrukciju elementiem, kā arī temperatūras apstākļus no kriogēniem līdz augstemperatūras režīmiem. Parasti testēšanas izpilde aizņem no 7 līdz 15 darba dienām atkarībā no programmas apjoma, un cena tiek aprēķināta pēc izvēlēto vienumu skaita.