Τι είναι η Δοκιμή θλίψης;
Η δοκιμή συμπίεσης είναι μια μηχανική δοκιμή στην οποία εφαρμόζεται μονοαξονικό συμπιεστικό φορτίο σε ένα δείγμα ενώ μετράται η συμπεριφορά δύναμης-παραμόρφωσής του. Λαμβάνονται αντοχή σε θλίψη, τάση διαρροής σε θλίψη και συντελεστής θλίψης.
Σκοπός της Δοκιμή θλίψης
Σκοπός είναι ο προσδιορισμός της αντοχής του υλικού σε συμπιεστικά φορτία, παρέχοντας στοιχεία για υπολογισμούς σχεδιασμού σε φέροντα στοιχεία, μονωτικά και υλικά συσκευασίας.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Δοκιμή θλίψης;
- Μεταλλικά χυτά και σφυρήλατα μέρη
- Πλαστικά και σύνθετα δείγματα
- Αφρός και μονωτικά υλικά
- Σκυρόδεμα και κατασκευαστικά στοιχεία
- Μπλοκ από καουτσούκ και τακάκια
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Δοκιμή θλίψης;
Πρότυπα σχετικά με τη Δοκιμή θλίψης
- ISO 604
- ASTM E9
- ASTM D695
- ISO 844
Συνθήκες της Δοκιμή θλίψης
- Ταχύτητα δοκιμής
- Σταθερός ρυθμός παραμόρφωσης ανά πρότυπο (καθορίζεται σύμφωνα με την ομάδα υλικών στο ISO 604)
- Περιβάλλο
- 23 °C ± 2 °C και 50% ± 10 σχετική υγρασία (πολυμερή)
- Αναλογία δείγματος
- Η αναλογία μήκους/διατομής για την αποφυγή λυγισμού είναι περιορισμένη στο πρότυπο
- Πλάτες
- Παράλληλες, σκληρυμένες πλάκες συμπίεσης
Εξοπλισμός για τη Δοκιμή θλίψης
- Καθολική μηχανή δοκιμών
- Πλάκες συμπίεσης και εξέδρα καθοδήγησης
- Επιμήκυνση ή μετατροπέας μετατόπισης
- Θάλαμος κλιματισμού
Απαιτήσεις δείγματος για τη Δοκιμή θλίψης
- Πρισματικό ή κυλινδρικό δείγμα, με μέγεθος σύμφωνα με το πρότυπο
- Οι επιφάνειες πρέπει να κατεργάζονται κάθετα και παράλληλα προς τον άξονα φόρτωσης
- Γενικά τουλάχιστον πέντε δείγματα ανά σετ (για πολυμερή)
- Για αφρώδες υλικό, το ύψος του δείγματος ορίζεται επιπλέον στο πρότυπο
Διάρκεια της Δοκιμή θλίψης
Η δοκιμή ανά δείγμα διαρκεί λίγα λεπτά. Συμπεριλαμβανομένου του κλιματισμού, ένα σετ ολοκληρώνεται συνήθως μέσα σε μισή εργάσιμη ημέρα.
Διαδικασία της Δοκιμή θλίψης
- 1Οι διαστάσεις του δείγματος μετρώνται και καταγράφονται.
- 2Εάν απαιτείται, τα δείγματα προετοιμάζονται στην καθορισμένη θερμοκρασία και υγρασία.
- 3Το δείγμα τοποθετείται αξονικά μεταξύ των πλακών συμπίεσης.
- 4Το φορτίο εφαρμόζεται με τον καθορισμένο ρυθμό. καταγράφονται η δύναμη και η παραμόρφωση.
- 5Η φόρτιση συνεχίζει να σπάει, να υποχωρεί ή την καθορισμένη αναλογία παραμόρφωσης.
Κριτήρια αποδοχής της Δοκιμή θλίψης
Το κριτήριο αποδοχής δίνεται στο πρότυπο υλικού ή προϊόντος. ορίζεται συνήθως ως η ελάχιστη θλιπτική αντοχή ή το φορτίο που μεταφέρεται σε μια καθορισμένη παραμόρφωση.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Η καμπύλη δύναμης-παραμόρφωσης, η θλιπτική αντοχή και το μέτρο συντελεστή αξιολογούνται μαζί. Τα δείγματα που κουμπώνουν ή φορτώνονται εκτός άξονα θεωρούνται άκυρα.
Έκθεση της Δοκιμή θλίψης
- Εφαρμοσμένο πρότυπο και αναθεώρηση
- Γεωμετρία και διαστάσεις δείγματος
- Ταχύτητα δοκιμής και συνθήκες περιβάλλοντος
- Τιμές θλιπτικής αντοχής, απόδοσης και συντελεστή
- Καμπύλη δύναμης-παραμόρφωσης και τρόπος αστοχίας
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Πρότυπα υλικών προϊόντων
- Προδιαγραφές απόδοσης δομικών υλικών
Mekanik Testler — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Δοκιμή θλίψης· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι μηχανικές δοκιμές μετρούν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό ή εξάρτημα υπό δύναμη. Η οικογένεια εκτείνεται από στατική φόρτιση (εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη) έως εξαρτώμενη από τον χρόνο συμπεριφορά (κόπωση, ερπυσμός), και από σκληρότητα και φθορά έως δυσθραυστότητα.
Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δοκιμών είναι ότι το αποτέλεσμα αναφέρεται ως ιδιότητα υλικού. Το όριο διαρροής ή η σκληρότητα δεν είναι απόφαση συμμόρφωσης· είναι αριθμητικά δεδομένα με τα οποία θα συγκριθεί ο σχεδιασμός και το πρότυπο προϊόντος. Οι εκθέσεις μηχανικών δοκιμών επομένως συνήθως αποτελούν είσοδο για μηχανική απόφαση παρά για έγκριση προϊόντος — επιλογή υλικού, συντελεστής ασφαλείας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής.
Η διάκριση μεταξύ στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Ένα εξάρτημα μπορεί να φαίνεται εντελώς αφόρτιστο υπό στατικό φορτίο αλλά να σπάει υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση· η θραύση κόπωσης συμβαίνει σε τάσεις πολύ κάτω από το όριο διαρροής και δεν δίνει προειδοποίηση. Για περιστρεφόμενα, δονούμενα ή κυκλικά φορτιζόμενα εξαρτήματα, μια δοκιμή εφελκυσμού μόνη της δεν αποτελεί επομένως επαρκές αποδεικτικό στοιχείο.
Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζουν το αποτέλεσμα, και αυτό είναι κρίσιμο για την αναγνωσιμότητα της έκθεσης: γεωμετρία δοκιμίου, ρυθμός φόρτισης, θερμοκρασία, ρύθμιση συνθηκών και διάταξη σύσφιξης. Το ίδιο υλικό δίνει διαφορετικές τιμές υπό διαφορετικές συνθήκες. Στα πλαστικά η επίδραση ρυθμού είναι πολύ έντονη, στα μέταλλα η επίδραση θερμοκρασίας· στα σύνθετα ο προσανατολισμός του δοκιμίου αλλάζει εντελώς το αποτέλεσμα.
Η σκληρότητα είναι η πιο κακώς χρησιμοποιούμενη μέτρηση στον τομέα. Επειδή είναι γρήγορη, σχεδόν μη καταστροφική και φθηνή, χρησιμοποιείται συχνά αντί της αντοχής. Υπάρχουν πίνακες μετατροπής σκληρότητας σε αντοχή, αλλά είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ομάδα υλικού· η χρήση τους ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού είναι λανθασμένη.
Η πλευρά της μηχανικής θραύσης απαιτεί ειδική επάρκεια. Οι μετρήσεις δυσθραυστότητας και ρυθμού ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό πόσο θα αντέξει μια ρηγματωμένη κατασκευή· αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού ανοχής βλάβης σε τομείς όπως εξοπλισμός υπό πίεση, αεροπορικές κατασκευές και αγωγοί.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Στατικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, διάτμηση και στρέψη. Λαμβάνονται όριο διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση και μέτρο ελαστικότητας.
Δοκιμές κρούσης
Κρούση εντομής Charpy και Izod· η συμπεριφορά μετάβασης εύθραυστου-όλκιμου του υλικού καθορίζεται συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Σκληρότητα
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore και μικροσκληρότητα. Πολύτιμη για το βάθος επεξεργασίας επιφάνειας και τοπικές διαφορές αντοχής.
Κόπωση
Αξονική κόπωση ελεγχόμενη από δύναμη και παραμόρφωση, κόπωση κάμψης· καμπύλες S-N και όριο αντοχής.
Ερπυσμός και χαλάρωση τάσης
Συμπεριφορά υπό μακροχρόνιο φορτίο σε υψηλή θερμοκρασία· καθοριστική για υλικά λεβήτων, στροβίλων και εξοπλισμού υπό πίεση.
Μηχανική θραύσης
Δυσθραυστότητα επίπεδης παραμόρφωσης, ολοκλήρωμα J, CTOD και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης.
Φθορά και τριβή
Φθορά Taber και περιστρεφόμενου τυμπάνου, μετρήσεις συντελεστή τριβής.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ο υπολογισμός αντοχής από σκληρότητα είναι κατά προσέγγιση· δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού.
- Η επαρκής στατική αντοχή δεν αποδεικνύει την αντοχή σε κόπωση· ένα κυκλικά φορτιζόμενο εξάρτημα απαιτεί ξεχωριστή δοκιμή.
- Αν δεν αναφέρονται ο ρυθμός δοκιμής και η θερμοκρασία, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο — ιδίως σε πολυμερή και σύνθετα υλικά.
- Ένα δοκίμιο δοκιμής και το πραγματικό εξάρτημα ενδέχεται να μην δίνουν την ίδια τιμή· ο προσανατολισμός καλουπιού, οι γραμμές συγκόλλησης και οι διαφορές επιφανειακής επεξεργασίας έχουν όλες επίδραση.
- Μια τιμή αντοχής που δίνεται για ένα σύνθετο υλικό χωρίς αναφορά στον προσανατολισμό του δοκιμίου είναι χωρίς νόημα.
- Τα αντίστοιχα ASTM και ISO μετρούν το ίδιο μέγεθος αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική γεωμετρία δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επαλήθευση σχεδιασμού και επιλογή υλικού
- Έλεγχος εισερχόμενου υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Πλήρωση των μηχανικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Ανάλυση αστοχίας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής και υπολογισμός ανοχής βλάβης
- Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Δοκιμή θλίψης
Γιατί το δείγμα πρέπει να έχει συγκεκριμένο λόγο μήκους/διατομής;
Τα μακρά, λεπτά δείγματα αποτυγχάνουν με λυγισμό και όχι συμπίεση. Στην περίπτωση αυτή η μετρούμενη τιμή δεν αντιπροσωπεύει τη θλιπτική αντοχή του υλικού. Επομένως, τα πρότυπα περιορίζουν την αναλογία.









