초탄성 니켈-티타늄(니티놀) 재료의 ASTM F2516 인장 시험
ASTM F2516은 초탄성 니켈-티타늄(니티놀) 재료의 인장 특성을 평가하기 위한 표준 시험 방법을 명시해. 기존 재료와 달리 니티놀은 독특한 거동을 보여주는데, 온도 변화 및 기계적 응력 적용 시 구조가 변해.
이로 인해 로딩 및 언로딩 중 뚜렷한 응력-변형률 프로파일이 나타나. 이 거동을 제대로 포착하기 위해 ASTM F2516은 단일 항복 강도 대신 상부 및 하부 평탄 강도를 모두 측정해.
이 시험은 재료를 인장하여 6% 변형률까지 늘리고, 7MPa 미만의 값으로 언로딩한 다음, 파단까지 당기는 과정을 포함해. 이를 통해 재료의 기계적 성능에 대한 포괄적인 시야를 얻을 수 있어.
니티놀은 어디에 사용될까?
니티놀의 독특한 특성은 생체 의료 분야에서 매우 중요하게 사용돼. 스텐트, 치과용 아치와이어, 카테터 가이드와이어, 골절 고정 장치, 생검 겸자 등을 제조하는 데 일반적으로 사용돼.
니티놀의 가장 놀라운 특징 중 하나는 형상 기억이야. 특정 온도에서 형성되면 그 형상을 “기억”해. 냉각되면 재형성될 수 있지만, 원래 온도로 재가열되면 자동으로 초기 형태로 돌아와. 이 거동은 스텐트 설계에 특히 유용해. 니티놀로 만든 스텐트는 혈관을 통해 쉽게 전달되도록 압축될 수 있고, 체온에 도달하면 의도한 원통형 모양으로 확장돼.
니티놀은 교정학에서도 널리 사용돼. 니티놀 와이어로 만든 교정기는 입안의 열을 이용하여 와이어의 기억 효과를 활성화해서 치아를 점진적으로 정렬시켜. 기존 교정기와 달리 니티놀 와이어는 일정한 압력을 유지하고 조정 횟수가 적어서 환자 편의성과 치료 효율성을 향상시켜.
시험 설정
ASTM F2516은 일반적으로 Instron 6800 시리즈 만능 시험 시스템과 같은 이중 컬럼 시험 프레임을 사용하여 수행돼. 이 시스템은 초탄성 재료에 필요한 정밀도와 제어 기능을 제공해. 5 kN 로드셀은 대부분의 니티놀 시편에 일반적으로 적합해.
사전 구성된 ASTM F2516 시험 방법은 Bluehill Universal의 생체 의료 응용 모듈 내에서 사용할 수 있으며, 전체 시험 시퀀스를 실행하려면 TestProfiler 모듈이 필요합니다.
| ASTM F2516 시험 설정 | |
|---|---|
| 1) | 6800 시리즈 범용 테스트 시스템 |
| 2) | Bluehill Universal 소프트웨어 |
| 3) | 2580 시리즈 로드셀 |
| 4) | 2714-005 공압식 코드 및 얀 그립 |
그립 및 고정 장치
ASTM F2516 시험을 위한 그립 선택은 시편 직경에 따라 달라져. 공압식 코드 및 얀 그립은 더 작은 직경에 이상적이며, 안전하고 부드러운 클램핑을 제공해. 더 큰 시편의 경우, 톱니 모양의 면을 가진 공압식 측면 작동 그립은 시험 내내 일정한 클램핑 힘을 제공하여 미끄러짐을 방지해.
1 kN 모델 | 카탈로그 번호 2712-041
변형률 측정
ASTM F2516 시험에서의 변형률 측정은 니티놀 와이어의 직경에 따라 달라집니다. 0.2mm 이하의 시편의 경우, 크로스헤드 변위를 사용하여 변형률을 정확하게 측정할 수 있습니다. 0.2mm보다 큰 와이어의 경우, Class C 신장계가 필요합니다. 기존의 클립온 장치는 무게와 섬세한 시편과의 상호작용으로 인해 오류를 유발할 수 있으므로, Instron AutoX750 자동 접촉식 신장계와 AVE3 고급 비디오 신장계가 인기 있는 선택 사항입니다.
또한, 시편 직경과 표점 거리는 적절한 시험 속도를 결정합니다. 설정을 간소화하기 위해, Bluehill Universal의 Expression Builder를 사용하여 시편 매개변수에 따라 시험 속도를 자동으로 조정하여 표준을 준수할 수 있습니다.
온도 제어 또한 중요해. 니티놀이 완전히 오스테나이트 상에 있도록 보장하기 위해 시험은 재료의 오스테나이트 마무리 변태 온도보다 최소 5°C 높은 온도에서 수행되어야 해. 이 임계값 미만에서 시험하면 부분적인 상 변태가 발생하여 결과의 정확성을 저해할 수 있어.
6800 시리즈 프리미어 시험기 브로셔
Instron 6800 시리즈 만능 시험기는 최고의 정확도와 신뢰성을 제공합니다. 6800 시리즈는 완전히 새로운 Smart-Close Air Kit 및 Collision Mitigation 기능이 있는 특허 출원 중인 Operator Protect 시스템 아키텍처를 기반으로 하며, 그 어느 때보다 간편하고 스마트하며 안전한 소재 시험을 가능하게 합니다.
Bluehill Universal 브로슈어
Bluehill Universal은 직관적인 터치 상호 작용과 간소화된 워크플로우를 위해 설계된 Instron의 고급 재료 시험 소프트웨어입니다. 이 소프트웨어는 사전 로드된 시험 방법, 빠른 설정을 위한 QuickTest, 향상된 데이터 내보내기, 그리고 직접적인 서비스 통신을 위한 Instron Connect를 제공합니다. Bluehill 2 및 Bluehill 3 사용자들은 향상된 성능과 사용 편의성을 위해 최신 버전으로 쉽게 업그레이드할 수 있습니다.
TestProfiler Module Data Sheet
The TestProfiler module in Bluehill® 3 Software contains functionality that helps design engineers perform faster, precise design validation, allowing companies to dramatically reduce the time to market for new products. Also ideal for performing component quality testing commonly used with customers testing foam and spring, and for performing proof-loading tests.
2714-005 Pneumatic Cord and Yarn Grips
Pneumatic cord and yarn grips provide a convenient method for clamping fiber, cord, yarns and fine wires to reduce the problem associated with testing these materials. Rated capacity 1 kN.
AVE3 Advanced Video Extensometer
The AVE3 Advanced Video Extensometer offers precision strain measurement for tensile, compression, and bend tests without the need for multiple clip-on devices.
Automatic Contacting Extensometer – Model AutoX 750
The AutoX 750 is a high-resolution, long-travel automatic contacting extensometer. It can be mounted onto any electromechanical 3300, 3400, 5500, 5900, or 6800 Series tabletop or floor model system as well as LX, DX, HDX, and KPX static hydraulic testing systems. It is well suited for applications involving plastics, metals, biomedical, composites, elastomers, and more. The AutoX has a maximum travel of 750 mm and accuracy of ± 1 µm.
