ما هو اختبار القطع؟
اختبار قوة الكسر هو اختبار يتم فيه تطبيق حمل شد متزايد على عينة بينما يتم قياس قوة الكسر والاستطالة عند الكسر. إنه شكل من أشكال اختبار الشد الذي يركز على نقطة الكسر.
الغرض من اختبار القطع
والغرض من ذلك هو تحديد الحد الأقصى للحمل الذي يمكن أن تتحمله المادة وقدرتها على التشوه قبل الكسر.
على أي منتجات يُطبَّق اختبار القطع؟
- النسيج والغزل
- فيلم وورق من البلاستيك
- سلك معدني وشريط
- حبل وحزام
- عينات المطاط
في أي قطاعات يُستخدم اختبار القطع؟
المواصفات المتعلقة بـ اختبار القطع
- ISO 6892-1
- ISO 527-1
- ISO 13934-1
- ISO 37
شروط اختبار القطع
- سرعة الاختبار
- معدل ثابت محدد في معيار المواد
- طول المقياس
- الطول المجاني المحدد وفقًا للمعيار
- بيئة
- التكييف عند درجة حرارة 23 درجة مئوية / 50% رطوبة نسبية للمنسوجات والبوليمرات
- نوع القبضة
- سطح قبضة يمنع الانزلاق دون قطع العينة
جهاز اختبار القطع
- آلة اختبار الشد العالمية
- مجموعات قبضة مناسبة
- مقياس الامتداد
- غرفة التكييف
متطلبات العينة لـ اختبار القطع
- يتم قطع حجم العينة وفقًا لمعايير المواد ذات الصلة
- بالنسبة للمنسوجات، يتم اختبار اتجاهات اللحمة والسداة بشكل منفصل
- عموما خمس عينات لكل مجموعة
- يجب ألا يكون هناك فشل في منطقة القبضة
مدة اختبار القطع
يستغرق الاختبار لكل عينة بضع دقائق؛ المجموعة بما في ذلك التكييف تستغرق نصف يوم عمل.
إجراء اختبار القطع
- 1يتم تحضير العينات بالحجم المحدد في المعيار.
- 2تم الانتهاء من التكييف.
- 3يتم تثبيت العينة في المقابض حتى لا تنزلق.
- 4يتم تطبيق الحمل بمعدل محدد ويتم تسجيل قوة الفشل.
- 5يتم تحديد موقع الكسر والاستطالة عند الكسر.
معايير قبول اختبار القطع
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج باعتباره الحد الأدنى من قوة الكسر والحد الأدنى من الاستطالة عند الكسر.
تقييم النتائج
العينات التي تنكسر في المقابض تكون غير صالحة بشكل عام وتتكرر. يتم تقييم المتوسط المحدد والتشتت معًا.
تقرير اختبار القطع
- تم تطبيق المعيار
- حجم العينة واتجاهها
- اختبار السرعة والتكييف
- كسر القوة واستطالة القيم
- موقع الكسر
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- معايير منتجات المواد والمنسوجات
Mekanik Testler — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار اختبار القطع؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تقيس الاختبارات الميكانيكية كيفية تصرف مادة أو قطعة تحت القوة. وتمتد العائلة من الحمل الساكن (الشد والانضغاط والانحناء) إلى السلوك المرتبط بالزمن (الإجهاد والزحف)، ومن الصلادة والتآكل إلى متانة الكسر.
القاسم المشترك بين هذه الاختبارات هو أن النتيجة تُبلَّغ كخاصية للمادة. فمقاومة الخضوع أو الصلادة ليست قرار مطابقة؛ بل بيانات رقمية سيقارن بها التصميم ومعيار المنتج. لذا تكون تقارير الاختبار الميكانيكي عادة مدخلًا لقرار هندسي لا لاعتماد منتج — اختيار المادة، معامل الأمان، تقدير العمر.
التمييز بين السلوك الساكن والديناميكي هو مفتاح فهم هذا الميدان. فقد تبدو قطعة غير مجهدة تمامًا تحت حمل ساكن لكنها تنكسر تحت حمل متكرر؛ ويحدث كسر الإجهاد عند إجهادات أقل بكثير من مقاومة الخضوع ودون سابق إنذار. لذا لا يكفي اختبار الشد وحده كدليل للقطع الدوارة أو المهتزة أو الخاضعة لحمل دوري.
تحدد ظروف الاختبار النتيجة، وهذا أمر حاسم لوضوح التقرير: هندسة العينة وسرعة التحميل ودرجة الحرارة والتكييف وترتيب القبض. وتعطي المادة نفسها قيمًا مختلفة في ظروف مختلفة. وفي اللدائن يكون تأثير السرعة واضحًا جدًا، وفي المعادن تأثير درجة الحرارة؛ أما في المركبات فيغيّر اتجاه العينة النتيجة تمامًا.
الصلادة هي القياس الأكثر إساءة استخدام في هذا الميدان. ونظرًا لكونها سريعة وشبه غير متلفة ورخيصة، تُستخدم غالبًا بدلًا من المقاومة. وتوجد جداول تحويل من الصلادة إلى المقاومة لكنها تقريبية وتعتمد على فئة المادة؛ واستخدامها كدليل وحيد في قبول المواد خطأ.
يتطلب جانب ميكانيكا الكسر كفاءة خاصة. وتتيح قياسات متانة الكسر ومعدل نمو تشقق الإجهاد حساب المدة التي ستصمد فيها بنية متشققة؛ وهي أساس تصميم تحمل الضرر في مجالات مثل معدات الضغط وهياكل الطائرات وخطوط الأنابيب.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الساكنة
الشد والانضغاط والانحناء والقص والالتواء. وتُستخرج مقاومة الخضوع ومقاومة الشد والاستطالة ومعامل المرونة.
اختبارات الصدم
صدم شاربي وإيزود المُشقوق؛ ويُحدَّد سلوك انتقال المادة من الهش إلى المطاوع بحسب درجة الحرارة.
صلابة
برينل وفيكرز وروكويل وشور والصلادة الدقيقة. وهي مفيدة لعمق المعالجة السطحية والاختلافات المحلية في المقاومة.
الإجهاد (كلال)
إجهاد محوري مضبوط بالقوة والانفعال، إجهاد الانحناء؛ منحنيات S-N وحد التحمل.
الزحف واسترخاء الإجهاد
السلوك تحت الحمل طويل الأمد عند درجة حرارة عالية؛ وهو حاسم في مواد الغلايات والتوربينات ومعدات الضغط.
ميكانيكا الكسر
متانة الكسر بالانفعال المستوي والتكامل J وCTOD ومعدل نمو تشقق الإجهاد.
التآكل والاحتكاك
تآكل تابر والأسطوانة الدوارة، وقياسات معامل الاحتكاك.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- حساب المقاومة من الصلادة تقريبي؛ ولا يمكن استخدامه كدليل وحيد في قبول المواد.
- لا تُثبت المقاومة الساكنة الكافية مقاومة الإجهاد؛ وتتطلب القطعة الخاضعة لحمل دوري اختبارًا منفصلًا.
- إذا لم يُذكر معدل الاختبار ودرجة الحرارة، فلا يمكن مقارنة النتيجة — خصوصًا في البوليمرات والمواد المركبة.
- قد لا تعطي عينة الاختبار والجزء الفعلي القيمة نفسها؛ فاتجاه القولبة وخطوط اللحام والاختلافات في المعالجة السطحية كلها لها تأثير.
- قيمة المقاومة المذكورة لمادة مركبة دون تحديد اتجاه العينة لا معنى لها.
- تقيس نظيرتا ASTM وISO الكمية نفسها لكنهما تستخدمان هندسة عينة مختلفة؛ ولا تُعامل النتائج على أنها متكافئة تمامًا.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم واختيار المواد
- فحص المواد الواردة واعتماد المورد
- تلبية المتطلبات الميكانيكية لمعيار المنتج
- تحليل الأعطال والتنبؤ بالعمر وحساب تحمل الضرر
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول اختبار القطع
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع اختبار القطع؟
تم تنفيذ اختبار القطع في النطاق ISO 6892-1, ISO 527-1, ISO 13934-1 و ISO 37. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها اختبار القطع؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على النسيج والغزل, فيلم وورق من البلاستيك, سلك معدني وشريط, حبل وحزام و عينات المطاط. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ اختبار القطع؟
المعلمات المحددة هي: سرعة الاختبار — معدل ثابت محدد في معيار المواد, طول المقياس — الطول المجاني المحدد وفقًا للمعيار و بيئة — التكييف عند درجة حرارة 23 درجة مئوية / 50% رطوبة نسبية للمنسوجات والبوليمرات. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ اختبار القطع؟
يتم قطع حجم العينة وفقًا لمعايير المواد ذات الصلة, بالنسبة للمنسوجات، يتم اختبار اتجاهات اللحمة والسداة بشكل منفصل و عموما خمس عينات لكل مجموعة. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق اختبار القطع؟
يستغرق الاختبار لكل عينة بضع دقائق؛ المجموعة بما في ذلك التكييف تستغرق نصف يوم عمل. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة اختبار القطع التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج باعتباره الحد الأدنى من قوة الكسر والحد الأدنى من الاستطالة عند الكسر.