Mikä on mekaaninen testaus | Materiaalitestausratkaisujen esittely

Mekaanisella testauksella on keskeinen rooli materiaalitieteen alalla. Ne auttavat sopivien materiaalien valinnassa, niiden karakterisoinnissa ja lopputuotteiden validoinnissa eri olosuhteissa. Mekaaninen testaus voidaan suorittaa eri menetelmillä.

Tämä artikkeli tarjoaa sinulle yleiskatsauksen erityyppisistä mekaanisista testauksista. Ja antaa myös tietoa niiden käytöstä ja sovelluksista tuotesuunnittelussa ja osien valmistuksessa.

Mikä on mekaaninen testaus

Mekaaninen testaus löytää laajan sovelluksen materiaalitieteen ja tekniikan alalla. Mekaanisen testauksen avulla voidaan määrittää materiaalin käyttäytyminen tietyissä kuormituksissa ja olosuhteissa. Tässä prosessissa materiaaleja kuormitetaan hallitusti. Sitten tarkkaillaan materiaalin vastauksia. Näissä menetelmissä löydetään materiaalien kyky kestää kuormitusta tietyissä olosuhteissa, joissa sitä lopulta käytetään. Se auttaa tutkijoita, tutkijoita ja insinöörejä tekemään tietoon perustuvia päätöksiä valitessaan materiaalia.

Esimerkkejä mekaanisista testauksista

Se sisältää erilaisia ​​menetelmiä materiaalin luotettavuuden ja lujuuden selvittämiseksi erilaisissa olosuhteissa. Esimerkiksi mekaanisessa testauksessa; vetokokeella selvitetään materiaalien vetolujuus, Charpy-testi kertoo sen käyttäytymisestä iskukuormituksessa ja materiaalin kovuus selviää kovuustestaajilla. Nämä testit ovat varsin tärkeitä, koska ne auttavat insinöörejä tekemään tietoisen päätöksen materiaalien valinnasta ja suunnittelusta.

Mekaaniset testaustyökalut

Materiaalin mekaaninen testaus voidaan tehdä erilaisilla työkaluilla. Työkalujen valinta voidaan tehdä tietyn testin perusteella. Yleiset testauskoneet (UTM), väsymistestikoneet, kovuusmittarit ja Charpy-iskutestauslaitteet ovat yleisiä mekaanisissa testeissä käytettyjä työkaluja. Näiden työkalujen avulla tutkijat ja insinöörit voivat käyttää hallittuja voimia ja analysoida materiaalivasteita.

Mekaanisten testausmenetelmien tyypit

Eri hartseissa, muoveissa ja muoveissa esiintyvien materiaalien mekaanisen käyttäytymisen selvittämiseksi on saatavilla erilaisia ​​mekaanisia testausmenetelmiä. metallin lujuustaulukot. Yleensä materiaalin geometrialla tai muodolla ei ole mitään tekemistä tulosten kanssa. On kuitenkin olemassa tiettyjä testejä, kuten vetokoe, joissa näytteen koon muutos voi vaikuttaa suuresti materiaalin ominaisuuksiin. Jokainen menetelmä on lähestymistapaltaan ainutlaatuinen, ja se voidaan suorittaa käyttämällä tiettyä konetta ja tekniikkaa.

Materiaalien mekaaninen testaus

Materiaalien mekaaninen testaus suoritetaan niiden fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien sekä materiaalin luotettavuuden määrittämiseksi tietyssä käyttökohteessa. Materiaalien mekaanisen testauksen tekeminen on sinulle tärkeää, koska se antaa tietoa materiaalin kyvystä kestää kuormitusta ja ympäristöolosuhteita ehdotetussa sovelluksessa.

Materiaalien mekaanisen käyttäytymisen testaus ja valmistusominaisuudet

Materiaalin mekaanisilla ominaisuuksilla on tärkeä rooli sen käyttäytymisen määrittämisessä, kun siihen kohdistetaan rasitusta. Se selittää myös niiden käyttäytymisen minkä tahansa osien valmistus- tai suunnitteluprosessin aikana. Kimmokerroin, sitkeys, kovuus ja erilaiset lujuusmitat ovat sellaisia ​​ominaisuuksia, jotka tunnetaan mekaanisina ominaisuuksina.

Mekaaninen stressitesti

Tässä prosessissa materiaalin toimivuus määritetään, kun se altistuu äkilliselle kuormitukselle tai äkillisille äkillisille liikemuutoksille, jotka liittyvät palveluympäristöihin, kuten tuotteen käsittelyyn, lähetykseen/kuljetukseen, ilmailuon, aseiden ampumiseen jne. Näitä testejä käsitellään alla:

Kovuustestaus

Materiaalin kovuus selviää kovuustestausmenetelmällä. Se on yksinkertaisesti materiaalin kestävyys painumista tai naarmuuntumista vastaan. Näitä testejä käytetään yleensä materiaalille, eikä lopputuotteen kovuutta tarvitse testata. Tässä menetelmässä testattavan materiaalin pintaan pakotetaan pieni sisennys. Sitten sisennysmerkin syvyys voidaan laskea millä tahansa menetelmällä. Tämä syvyysmitta viittaa kovuusnumeroon. Mitä korkeammat kovuusluvut ovat, sitä pienempi on sisennysmerkin tunkeutuminen.

Seuraavassa on erilaisia ​​menetelmiä, joita käytetään materiaalien kovuuden määrittämiseen

Brinell-kovuustesti

Brinell-kovuustesti on ensimmäinen hyväksytty kovuustestausmenetelmä, jossa käytetään sisennystä. Tässä menetelmässä materiaalin pinnalle asetetaan yleensä teräskuula, jonka jälkeen palloa kuormitetaan lyhyeksi ajaksi. Tämän jälkeen mitataan teräspallon ja kuorman aiheuttama painauma. Anna sitten Brinellin kovuusluku (BHN) jakamalla kuorma sisennysarvolla. Yksi Brinell-kovuustestin käytön suurista eduista on, että se riippuu materiaalin pinnan karheudesta. Joten ei tarvitse huolehtia siitä.. Tämä menetelmä ei sovellu hitsausliitoksille ja koville materiaaleille.

Vickers-kovuuskoe

Vickersin kovuustestimenetelmä on hyvin samanlainen kuin Brinell-kovuustesti. Vickersin kovuustestissä käytetään kuitenkin timanttipyramidin muotoista sisennystä. Tämä menetelmä sopii parhaiten pehmeämmille materiaaleille, koska se tarjoaa paremman tarkkuuden. Vickers-kovuustestissä timantti sisennys asetetaan materiaalin päälle ja sitten siihen kohdistetaan tietty kuorma, jotta saadaan painauma. Vickersin kovuusluku voidaan laskea jakamalla voima sisennyksen pinta-alalla.

Rockwellin kovuustesti

Rockwellin kovuustestistä on tullut standardi kovuustestin mittauksessa. Tämä menetelmä sopii sekä pehmeille että koville materiaaleille. Tässä menetelmässä materiaaliin kohdistetaan tietyn mitta-asteikon mukaan pienempi ja sitten suurempi kuormitus. Rockwell-kovuusluku näkyy sitten kellossa, kun kuorma poistetaan.

Knoop-kovuustesti

Knoop-kovuustesti on melkein samanlainen kuin Vickersin kovuustesti. Se käyttää myös pyramidin muotoista timantti sisennystä. Tämä testi soveltuu parhaiten ohuille ja hauraille materiaaleille, jotka halkeilevat muissa testeissä. Knoop-kovuustestin on pääosin suunnitellut Tilastokeskus.

Shore Scleroscope -kovuustesti

Shore-testillä määritetään materiaalien kovuus mittaamalla tietyltä korkeudelta materiaalille pudotetun vasaran paluukorkeus.

Vetokoe

Vetotestaus on materiaalilaboratoriotestausmenetelmä, jolla varmistetaan materiaalin kyky täyttää vähimmäislujuus- tai sitkeysvaatimukset. Tässä menetelmässä määritetään materiaalin mekaaniset ominaisuudet, kuten jännitys, venymä, murtolujuus ja myötöraja. Vetokokeessa materiaalin päihin kohdistetaan vastakkaisia ​​kuormia ja vedetään sitä, kunnes se katkeaa. Tämä testaus suoritetaan vetokoestuskoneella, joka on joko hydraulinen tai sähköinen. Yleensä käytetään Universal Testing Machine -laitetta, joka antaa myös käyrän, joka näyttää venymä-jännityskaavion. Vetotestilaboratorion raportti (arvo ja käyrä) auttaa määrittämään materiaalin lujuuden ja kestävyyden tietyissä kuormituksissa.

Vaikutustestaus

Iskutestaus auttaa määrittämään materiaalin sitkeyden. Sen avulla valmistaja voi määrittää materiaalin rikkomiseen tarvittavan voiman. Tämäntyyppinen testi on erittäin tärkeä arvioitaessa materiaalin käyttäytymistä onnettomuuksissa tai törmäyksissä.

On olemassa kaksi tyyppiä, joiden kautta vaikutustestaus tehdään

IZOD-iskulujuustesti

Tämä on ASTM-standardin mukainen iskutestaus. Tässä prosessissa nostettua kääntövartta käytetään materiaalin osumiseen ja rikkomiseen. Energia laskettiin sitten käyttämällä korkeutta, johon kääntövarsi nostettiin.

Charpy-iskutesti

Tämä on myös materiaalilaboratoriotesti ja on ASTM-standardin mukainen, joka sisältää materiaalin murtumisen. Tässä testissä vapautetaan heiluri tietystä korkeudesta.

Murtolujuus

Murtolujuus mittaa materiaalin kestävyyttä halkeamien leviämistä vastaan. Sen avulla valmistajat voivat määrittää energiamäärän, joka tarvitaan olemassa olevan halkeaman sisältävän materiaalin hajottamiseen kahtia. Arvotietojen avulla valmistajat voivat helposti löytää materiaalin luonteen eli hauraan murtuman ja tutkia sen raekokoa, kotelon syvyyttä jne.

Mekaanisten ominaisuuksien testaus

Edellä mainitut mekaaniset testaukset mahdollistavat materiaalien lujuuden selvittämisen. Sukellaanpa nyt erilaisiin mekaanisten materiaaliominaisuuksien testausmenetelmiin, jotka kertovat materiaalin luontaisten ominaisuuksien mittaamisesta. Materiaalien luontaisia ​​ominaisuuksia ovat esimerkiksi jäykkyys, kovuus ja korroosionkestävyys.

Viruminen testaus

Virumatestaus tunnetaan myös stressi-relaksaatiotestinä. Tässä testausmenetelmässä materiaali altistuu jatkuvalle jännitykselle vakiolämpötilassa. Sitten saatiin käyrä viruminen vs. aika, joka kertoo virumisnopeudesta.

Väsymystestaus

Tämän tyyppisessä testausmenetelmässä materiaaliin kohdistetaan syklisiä kuormia ja sitten tutkitaan sen käyttäytymistä. Näitä kuormia kohdistetaan aksiaalisesti, vääntö- tai taivutusmuodossa. Väsymistesti sisältää sekä keskimääräisen että vaihtelevan materiaalin kuormituksen. Näiden kuormien seurauksena materiaali väsyy. Väsymystestin tietojen arvo löytyy SN-käyrästä.

Non-rikkomaton testaus

Rikkomaton testaus tarkoittaa materiaalin testaamista aiheuttamatta sille minkäänlaista vahinkoa. Näihin menetelmiin kuuluu yleensä ultraääni-, radiografinen ja magneettisten hiukkasten testaus. Jotkut yleisimmistä ainetta rikkomattomista testausmenetelmistä, joita käytetään osien valmistuksessa, ovat:

Akustisten päästöjen testaus (käyttää ultraääntä aktiivisten halkeamien havaitsemiseen)

Sähkömagneettinen testaus (käyttää sähkö- tai magneettikenttää virheiden havaitsemiseen, paksuuden mittaamiseen tai materiaalien tunnistamiseen)

Vuototestaus (näyttää halkeamien tai minkä tahansa ulostuloaukon, joka voi päästää tuotteen vuotamaan)

Testaajan yhteensopivuuden määrittäminen

Olennaista on taata, että kaikkia mekaanisia testejä tekevällä henkilökunnalla on tarvittava kokemus ja pätevyys. On olemassa erilaisia ​​testejä, jotka auttavat mittaamaan testaajan kykyjä ja ymmärtämään testausmenetelmiä. Näitä käsitellään alla:

Wiesenin mekaanisen soveltuvuuden koe

Se on eräänlainen ymmärtämistesti, jolla arvioidaan ehdokkaiden kykyä ymmärtää fyysisiä perusperiaatteita ja kykyä käyttää niitä erilaisissa olosuhteissa. Ehdokkaan pisteet kertovat kaiken hänen kyvystään. Tämä sisältää laitteiden ja koneiden huolto- ja korjausohjeet. Tämäntyyppinen testi koostuu 60 kysymyksestä, jotka ehdokkaan on ratkaistava 30 minuutissa.

Bennettin mekaaninen ymmärtämiskoe

Se on mekaaninen soveltuvuuskoe, joka perustuu mekaniikkaan. Sen kehitti ensin Pearson. Sitä käytetään eri kouluissa ja yrityksissä osoitus mekaanisten perusongelmien ymmärtämisestä ja ratkaisemisesta. Se koostuu yleensä 55 kysymyksestä ja 12 kategoriasta.

Polymeerien mekaaninen testaus

Nykyään polymeerejä käytetään lähes kaikilla teollisuudenaloilla. Joten on varsin tärkeää ymmärtää sen käyttäytyminen erilaisissa kuormitusolosuhteissa. Niiden käyttäytyminen on kuitenkin aivan erilaista kuin metallimateriaalien. Polymeerien mekaaniseen testaukseen sisältyy vetolujuus, venymä, iskunkestävyys ja muut asiaankuuluvat ominaisuudet.

Konetekniikan testi

Se on koneinsinööreille suunniteltu pätevyystesti, joka suoritetaan yleensä ennen heidän palkkaamistaan. Näissä mekaanisen analyysin tekniikan testeissä arvioidaan jokaisen ehdokkaan tietämystä erilaisista käsitteistä, periaatteista ja kokemusta eri tekniikan aloilta.

Mekaaniseen testaukseen vaikuttavat tekijät

On monia tekijöitä, jotka vaikuttavat mekaanisten testien tuloksiin. Lämpötila, latausnopeus, koostumus ja näytteen valmistelu ovat tekijöitä, jotka vaikuttavat mekaanisiin testeihin suuressa määrin. Joten tarkempien tulosten saamiseksi nämä tekijät on otettava huomioon mitä tahansa mekaanista testiä suoritettaessa.

Miksi mekaaninen testaus on tärkeää?

Mekaanisella testauksella on suuri merkitys valmistuksessa sekä osasuunnitteluprosesseissa. Mekaanisen testin etuna on, että se varmistaa turvallisuuden ja taloudellisen toteutettavuuden. Pääsyy erilaisten mekaanisten testien suorittamiseen on ymmärtää materiaalin käyttäytymistä tietyissä olosuhteissa. Ne varmistavat myös materiaalin eheyden. Siksi mekaaninen testaus on tärkeä osa seuraavia asioita:

1. Valmistajat
2. Materiaalikauppiaat
3. Asiakkaat / asiakkaat

GreatLight Mechanical Testing INC: Testimateriaalit ja osat

Oletko kyllästynyt etsimään yritystä, joka voi tarjota sinulle korkealaatuisen tuotteen testatuista materiaaleista? Älä sitten katso enää. Dongguanin suuri valo Mechanical Testing, Inc. tarjoaa laajan valikoiman mekaanisia testauspalveluita. Nämä palvelut palvelevat lähes kaikkia toimialoja, jotka vaativat tarkkaa materiaalin lujuusarviointia, karakterisointia ja arviointia. Nykyaikaisten koneiden ja laitteiden sekä kokeneiden ammattiinsinöörien avulla varmistamme tarkat ja luotettavat testitulokset. Kaikki tuotteemme ovat kansainvälisten standardien mukaisia ​​ja myös luotettavimpia.

Usein kysytyt kysymykset mekaanisesta testauksesta

Mikä on yleisimmin käytetty mekaaninen testi?

Vetokoe on yleisimmin käytetty mekaaninen testi. Tässä määritetään materiaalin lujuus ja kestävyys. Tämän tyyppinen testaus suoritetaan millä tahansa vetotestauskoneella, mutta yleensä käytetään yleistä testauskonetta. Tämä sisältää vastakkaisen kuormituksen kohdistamisen materiaalin päihin ja sen vetämistä, kunnes se katkeaa.

Milloin mekaaninen testaus tulisi tehdä?

Insinöörit ja valmistajat suorittivat materiaalien mekaanisen testauksen määrittääkseen materiaalin toimintakunnon missä tahansa määritellyssä sovelluksessa. Nämä testit on siis tehtävä suunnittelu- ja kehitysvaiheessa materiaalien sopivuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.

Kenen pitäisi olla tietoinen mekaanisesta testauksesta?

Koska mekaanisella testauksella on tärkeä rooli minkä tahansa materiaalin työstettävyyden määrittämisessä. Näiden testien tulokset vaikuttavat suuresti insinöörien, tutkijoiden, valmistajien, asiakkaiden ja laadunvalvonnan testauksen ammattilaisten päätöksentekokykyyn. Heidän on oltava hyvin tietoisia materiaalien mekaanisesta testauksesta ennen kuin he tekevät tietoisia päätöksiä.

Miten sitä voidaan seurata?

Mekaanisen testauksen seurantaprosessi voidaan tehdä kattavan dokumentoinnin, testiraporttien ja laadunvarmistusprosessien avulla. Sertifikaatti, kuten myllytestisertifikaatti (MTC), jota kutsutaan myös tehtaan testiraportiksi (MTR), on esimerkki asiakirjasta, joka todistaa tuotteen kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet.