การทดสอบความล้าแบบไดนามิก
บทนำ
เครื่องทดสอบแบบไดนามิกทำหน้าที่ทดสอบทางกลด้วยการให้ภาระซ้ำๆ ในขณะที่เครื่องทดสอบแรงดึงจะใช้ภาระแบบกึ่งสถิตเพื่อวัดความเค้นครากและความต้านทานแรงดึงสูงสุดจนกระทั่งชิ้นงานทดสอบถึงจุดขาดหรือจุดแตกหัก แต่เครื่องทดสอบแบบไดนามิกมักจะให้ความเค้นแก่เนื้อวัสดุภายในช่วงยืดหยุ่นด้วยภาระแบบรอบจนกระทั่งชิ้นงานทดสอบเสียหายเนื่องจากความล้า ประเภทการทดสอบทั่วไป ได้แก่ ความล้าแบบรอบสูง ความล้าแบบรอบต่ำ กลศาสตร์การแตกหักซึ่งรวมถึงการสร้างรอยแตกนำ ความล้าจากความร้อนและทางกล และการทดสอบแบบจำลอง เช่น รองเท้ากีฬา อุปกรณ์ฉีดอัตโนมัติ หรือขดลวดค้ำยันหลอดเลือด เครื่องทดสอบแบบไดนามิก ใช้เทคโนโลยีที่หลากหลาย รวมถึงเซอร์โวไฮดรอลิกแอคชูเอเตอร์ เซอร์โวมอเตอร์ไฟฟ้า และมอเตอร์ไฟฟ้าแนวเส้นตรง
เครื่องทดสอบแบบไดนามิก
ส่วนประกอบและชิ้นส่วน
การทดสอบความล้าดำเนินการบนเครื่องทดสอบแบบไดนามิก เครื่องทดสอบแบบไดนามิกประกอบด้วยโครงทดสอบที่ติดตั้ง โหลดเซลล์ ซอฟต์แวร์ทดสอบ และ อุปกรณ์จับยึดและอุปกรณ์เสริมเฉพาะสำหรับการใช้งาน เช่น เครื่องวัดความยืดหยุ่น (extensometers) ประเภทของวัสดุที่กำลังทดสอบจะเป็นตัวกำหนดประเภทของอุปกรณ์เสริมที่จำเป็น และเครื่องจักรเครื่องเดียวสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อทดสอบวัสดุใดก็ได้ภายในพิกัดแรงของเครื่องเพียงแค่เปลี่ยนอุปกรณ์ยึด
เครื่องทดสอบแบบไดนามิก
- โครงทดสอบ
โครงทดสอบของเครื่องทดสอบแบบไดนามิกมีทั้งแบบเซอร์โวไฮดรอลิก เซอร์โวไฟฟ้า หรือไฟฟ้าแนวเส้นตรง ขึ้นอยู่กับพิกัดแรงและสมรรถนะแบบไดนามิก - ซอฟต์แวร์
ซอฟต์แวร์ทดสอบคือส่วนที่ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งค่าเครื่อง สร้างวิธีการทดสอบ รันการทดสอบ และส่งออกผลลัพธ์ - โหลดเซลล์
โหลดเซลล์คือทรานสดิวเซอร์ที่วัดแรงที่กระทำต่อชิ้นงานทดสอบ Dynacell ของ Instron ที่ได้รับสิทธิบัตรยังมีการรวมอุปกรณ์วัดความเร่งเพื่อขจัดข้อผิดพลาดของภาระที่เกิดจากแรงเฉื่อยจากการทดสอบแบบไดนามิกความเร็วสูง - อุปกรณ์จับยึดและอุปกรณ์ยึด
มีอุปกรณ์จับยึดและอุปกรณ์ยึดชิ้นงานที่หลากหลายสำหรับชิ้นงานทดสอบที่มีวัสดุ รูปร่าง และขนาดที่แตกต่างกัน - การวัดความเครียด
วิธีการทดสอบบางอย่างจำเป็นต้องมีการวัดการยืดตัวของชิ้นงานทดสอบภายใต้ภาระ Instron มีอุปกรณ์ทั้งแบบสัมผัสและไม่สัมผัสหลายประเภทที่เหมาะสำหรับการวัดและควบคุมความเครียดแบบไดนามิก
เครื่องทดสอบแบบไดนามิกมีให้เลือกหลายขนาด โดยมีพิกัดแรงตั้งแต่ 1,000 N ถึง 5 MN และสมรรถนะแบบไดนามิกตั้งแต่ 1 Hz ถึง 100 Hz การทดสอบแบบไดนามิกที่ใช้แรงต่ำส่วนใหญ่จะดำเนินการบนเครื่องมอเตอร์ไฟฟ้าแนวเส้นตรง ในขณะที่การใช้งานที่ใช้แรงสูงกว่านั้นต้องใช้โครงเครื่องและแอคชูเอเตอร์แบบเซอร์โวไฮดรอลิก ระบบ ElectroPuls® ของ Instron มีจำหน่ายในพิกัดตั้งแต่ 1,000 N ถึง 20 kN และสามารถทำการทดสอบได้หลากหลายประเภท รวมถึงแรงดึง-แรงดึง แรงดึง-แรงกด แรงกด-แรงกด ความล้าจากการดัด และมาตรฐานทางชีวการแพทย์ที่หลากหลาย ระบบ Servohydraulic ของ Instron ได้รับการออกแบบมาสำหรับการทดสอบที่มีพิกัดสูงขึ้นตั้งแต่ 25 kN ถึง 5 MN สำหรับการทดสอบวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงกว่าและชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เช่น เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงและวัสดุคอมโพสิตขั้นสูง
มาตรฐานการทดสอบแบบไดนามิก
มาตรฐานสำหรับการทดสอบพลาสติก อีลาสโตเมอร์ และโลหะ
การทดสอบแบบไดนามิกส่วนใหญ่ดำเนินการตามมาตรฐานที่กำหนดซึ่งเผยแพร่โดยองค์กรมาตรฐานต่างๆ เช่น ASTM และ ISO มาตรฐานการทดสอบจะกำหนดพารามิเตอร์การทดสอบและผลลัพธ์ที่ยอมรับได้สำหรับวัตถุดิบประเภทต่างๆ เช่น โลหะ พลาสติก อีลาสโตเมอร์ สิ่งทอ และวัสดุคอมโพสิต ตลอดจนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่น อุปกรณ์การแพทย์ ชิ้นส่วนยานยนต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค มาตรฐานเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่เข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานจะมีคุณสมบัติทางกลที่คาดการณ์ได้และไม่น่าจะเกิดความล้มเหลวในการใช้งานจริงตามที่คาดไว้ เนื่องจากผลกระทบด้านต้นทุนและความปลอดภัยจากความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง บริษัทต่างๆ จึงได้รับการส่งเสริมให้ลงทุนในเครื่องมือทดสอบที่มีความแม่นยำและคุณภาพสูง ซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยให้ระบุได้ง่ายว่าผลิตภัณฑ์ของตนเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องหรือไม่
ASTM E647 / E399 / E1820
โมดูล Bluehill Fracture รองรับมาตรฐานการทดสอบทั่วไปทั้งหมด (ASTM, ISO และ BS) สำหรับการขยายตัวของรอยแตก การแตกหักแบบเหนียวและแบบเปราะ การวัดความยาวรอยแตก และรูปทรงของชิ้นงานทดสอบ ผู้ใช้สามารถทดสอบตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้ (เช่น ASTM E647, ASTM E399, ASTM E1820, ISO 12135)
ISO 14801
ด้วยขนาดและรูปทรงของรากเทียมที่หลากหลาย รากเทียมแบบทำมุมสามารถติดตั้งเข้ากับอุปกรณ์จับยึดแบบปรับมุมได้สำหรับการทดสอบตามมาตรฐาน ISO 14801 อุปกรณ์จับยึดจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการติดตั้งไม่จำกัดการเคลื่อนที่ของรากเทียมมากเกินไป และไม่สร้างแรงด้านข้างขนาดใหญ่ที่อาจสร้างความเสียหายต่อโหลดเซลล์หรือเครื่องทดสอบ ควรทดสอบรากเทียมแบบทำมุมสำเร็จรูปในอากาศแวดล้อมโดยใช้ความถี่ 15 Hz
ASTM F1717
อุปกรณ์ยึดกระดูกสันหลังของ Instron ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด ASTM F1717-12 บล็อก UHMWPE จะถูกติดตั้งเข้ากับอุปกรณ์ยึดกระดูกสันหลังตามมาตรฐาน การออกแบบบล็อกอาจแตกต่างกันไปตามการใช้งานทางคลินิกในตำแหน่งกระดูกสันหลังที่ต้องการ วิธีการเชื่อมต่อบล็อกเข้ากับอุปกรณ์ยึดช่วยให้มีอิสระในการเคลื่อนที่เมื่อทำการทดสอบการกดแบบดัด การดึงแบบดัด และการทดสอบแรงบิด
การปรับจูน
ตั้งค่าน้อยลง ทดสอบได้มากขึ้น
Stiffness Based Tuning เป็นวิธีการปฏิวัติวงการในการปรับจูนระบบทดสอบความล้าของคุณ ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการใช้งานเครื่องจักรและช่วยเพิ่มความแม่นยำของข้อมูล กระบวนการใหม่นี้ทำได้ง่ายสำหรับผู้ใช้ทุกคน และช่วยให้ข้อมูลของคุณมีความน่าเชื่อถือและทำซ้ำได้โดยไม่ต้องให้ภาระรอบแก่ชิ้นงานทดสอบก่อนเริ่มการทดสอบจริง
กระบวนการที่รวดเร็วยิ่งขึ้น
ประหยัดเวลาได้มากกว่า 75% โดยใช้เทคนิคการปรับจูนที่ได้รับสิทธิบัตร
เข้าถึงได้ง่ายขึ้น
กระบวนการที่เรียบง่ายช่วยสร้างความมั่นใจให้กับผู้ใช้และลดการพึ่งพาผู้เชี่ยวชาญ
ไม่ต้องให้ภาระรอบก่อนเริ่มการทดสอบ
ไม่มีความเสียหายต่อชิ้นงานทดสอบก่อนเริ่มการทดสอบของคุณ
ปรับปรุงความแม่นยำ
ระบบที่ได้รับการปรับจูนอย่างสมบูรณ์แบบช่วยให้มั่นใจได้ถึงข้อมูลที่เชื่อถือได้และค่าพีคที่แม่นยำ