동적 피로 시험
개요
동적 시험기는 반복 하중 기계 시험을 수행합니다. 인장 시험기가 시편이 파단 또는 파열 지점에 도달할 때까지 항복 응력과 인장 강도를 측정하기 위해 준정적 하중을 가하는 반면, 동적 시험기는 일반적으로 시편이 피로로 인해 파손될 때까지 주기적 하중을 사용하여 탄성 영역 내에서 재료에 응력을 가합니다. 일반적인 시험 유형에는 고주기 피로, 저주기 피로, 예균열(pre-cracking)을 포함한 파괴 역학, 열-기계 피로, 그리고 운동화, 자동 주입기 또는 스텐트와 같은 시뮬레이션 시험이 포함됩니다. 동적 시험기는 서보 유압 액추에이터, 서보 전기 모터 및 선형 전기 모터를 포함한 다양한 기술을 활용합니다.
동적 시험기
구성 요소 및 부품
피로 시험은 동적 시험기에서 수행됩니다. 동적 시험기는 로드셀, 시험 소프트웨어, 그리고 신율계와 같은 어플리케이션별 그립 및 액세서리를 갖춘 시험 프레임으로 구성됩니다. 시험 대상 재료의 종류에 따라 필요한 액세서리의 유형이 결정되며, 고정 장치를 교체하는 것만으로 단일 장비를 해당 힘 범위 내의 모든 재료 시험에 맞게 조정할 수 있습니다.
동적 시험기
- 부하 프레임
동적 시험기 부하 프레임은 힘 용량과 동적 성능에 따라 서보 유압식, 서보 전기식 또는 선형 전기식으로 제공될 수 있습니다. - 소프트웨어
시험 소프트웨어는 작업자가 장비를 설정하고, 시험 방법을 생성하며, 시험을 실행하고 결과를 내보낼 수 있는 곳입니다. - 로드셀
로드셀은 시험 시편에 가해지는 힘을 측정하는 트랜스듀서입니다. 인스트론의 특허받은 Dynacell에는 가속도계도 포함되어 있어 고속 동적 시험 시 관성으로 인해 발생하는 하중 오차를 제거합니다. - 그립 및 고정 장치
다양한 재료, 모양 및 크기의 시편에 사용할 수 있는 광범위한 시편 그립과 고정 장치가 준비되어 있습니다. - 변형 측정
일부 시험 방법은 하중 하에서 시편의 연신율 측정을 요구합니다. 인스트론은 동적 변형 측정 및 제어에 적합한 여러 접촉식 및 비접촉식 장치를 공급합니다.
동적 시험기는 1000 N에서 5 MN까지의 다양한 크기와 힘 용량, 그리고 1 Hz에서 100 Hz까지의 동적 성능으로 제공됩니다. 대부분의 저하중 동적 시험은 선형 전기 모터 장비에서 수행되는 반면, 고하중 어플리케이션에는 서보 유압식 프레임과 액추에이터가 필요합니다. 인스트론의 ElectroPuls® 시스템은 1000 N에서 20 kN까지의 용량 범위로 제공되며 인장-인장, 인장-압축, 압축-압축, 굽힘 피로 및 다양한 생의학 표준을 포함한 광범위한 시험 유형을 수행할 수 있습니다. 인스트론의 서보 유압 시스템은 고강도 강철 및 첨단 복합재와 같은 더 강한 재료와 더 큰 부품을 시험하기 위해 25 kN에서 5 MN까지의 고용량 시험용으로 설계되었습니다.
동적 시험 표준
플라스틱, 엘라스토머 및 금속 시험 표준
대부분의 동적 시험은 ASTM 및 ISO와 같은 표준 기구에서 발행한 확립된 표준에 따라 수행됩니다. 시험 표준은 금속, 플라스틱, 엘라스토머, 섬유, 복합재와 같은 다양한 원자재뿐만 아니라 의료 기기, 자동차 부품, 가전 제품과 같은 완제품에 대해 허용 가능한 시험 매개변수와 결과를 규정합니다. 이러한 표준은 공급망에 들어오는 재료와 제품이 예측 가능한 기계적 특성을 나타내고 예상되는 최종 용도에서 파손될 가능성이 없음을 보장합니다. 제품 파손이 비용과 안전에 미치는 영향은 아무리 강조해도 지나치지 않으므로, 기업은 제품이 관련 표준을 충족하는지 여부를 쉽게 판단할 수 있도록 설계된 고품질의 정밀한 시험 장비에 투자할 것을 권장합니다.
ASTM E647 / E399 / E1820
Bluehill Fracture 모듈은 균열 전파, 연성 및 취성 파괴, 균열 길이 측정 및 시편 형상에 대한 모든 일반적인 시험 표준(ASTM, ISO 및 BS)을 지원합니다. 사용자는 사전 정의된 표준(예: ASTM E647, ASTM E399, ASTM E1820, ISO 12135)에 따라 시험할 수 있습니다.
ISO 14801
다양한 임플란트 크기와 형상을 갖춘 각진 치과 임플란트는 ISO 14801 표준에 따라 시험하기 위해 가변 각도 고정 장치에 장착할 수 있습니다. 이 고정 장치는 장착 시 임플란트에 과도한 구속을 가하거나 로드셀 또는 시험 장비에 손상을 줄 수 있는 큰 횡력을 발생시키지 않아야 합니다. 사전 각도 치과 임플란트는 15Hz의 주파수를 사용하여 주변 공기 중에서 시험해야 합니다.
ASTM F1717
인스트론 척추 고정 장치는 ASTM F1717-12 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 표준에 따라 UHMWPE 블록이 척추 고정 장치에 부착됩니다. 블록의 디자인은 의도된 척추 위치의 임상적 적용에 따라 달라질 수 있습니다. 블록이 고정 장치에 연결되는 방식은 굽힘 압축, 굽힘 인장 및 비틀림 시험을 수행할 때 자유도를 제공합니다.
튜닝
설정은 줄이고, 시험은 더 많이
강성 기반 튜닝(Stiffness Based Tuning)은 피로 시험 시스템을 튜닝하는 혁신적인 방법으로, 장비의 사용성을 개선하고 데이터 정확도를 높이는 데 도움이 됩니다. 이 새로운 프로세스는 모든 사용자에게 간단하며, 시편에 사전 사이클링을 가하지 않고도 데이터를 더욱 신뢰할 수 있고 반복 가능하게 만드는 데 도움을 줍니다.
더 빠른 프로세스
특허받은 튜닝 기술을 사용하여 75% 이상의 시간 절약
더 높은 접근성
간단한 프로세스로 사용자의 자신감을 높이고 전문가에 대한 의존도를 낮춤
사전 사이클링 없음
시험 시작 전 시편 손상 없음
정확도 향상
완벽하게 튜닝된 시스템은 신뢰할 수 있는 데이터와 정확한 피크 보장