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复合材料测试夹具和工装

复合材料测试

Instron 为复合材料测试提供先进解决方案,深受全球航空航天、汽车、能源及研发领域的领导者信赖。

在过去的 75 多年里,Instron 已在全球顶尖制造商、研究机构及高校安装了超过 75,000 套试验系统。从复合材料行业萌芽之初,我们便始终处于行业前沿 - 开发试验系统、参与 ASTM 和 ISO 标准制定,并推动突破性材料创新。

Instron 试验系统专为应对复合材料的独特挑战而设计,具有坚固的机架、先进的防护等级和增强的耐用性,可承受极端试样失效带来的冲击和碎屑。我们丰富的夹具和工装经过精心设计,既能满足严格的对准要求,又可在不拆卸主夹具的情况下进行拉伸和压缩测试 - 从而保持精确对中。系统配置可与环境箱无缝集成,用于非环境条件测试,并支持先进的引伸计,以实现最精确的应变测量。

保持一致性:可靠测试的关键

对中误差是复合材料测试中导致结果差异的最大因素之一。本白皮书详细剖析了确保每次测试精准的关键要素 - 试验系统、夹具和对中工具。

关键考量因素

选择复合材料试验系统

配备环境箱的 68FM 系列万能试验系统

选择复合材料试验系统时,评估以下性能和可用性因素至关重要:

系统可靠性与正常运行时间
复合材料测试需要坚固、精密对中的试验系统,以在最严苛的应用中保持性能。

  • 机架完整性:Instron 系统采用预加载轴承和厚实横梁,以最大程度地减少测试过程中的柔度和能量储存。
  • 冲击载荷保护:低拉伸传动带和坚固的结构部件有助于防止系统因载荷的突然释放而损坏。
  • 碎屑处理:集成式防尘保护罩可隔绝复合材料粉尘与碎屑对电子元件的侵蚀,确保长期可靠性。

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审计合规性
满足 Nadcap 对中要求对于航空航天和其他受监管行业至关重要。 Instron 力学试验系统旨在最大程度地减少弯曲和柔度。许多型号无需对中单元即可满足 Nadcap 标准,而其他型号则可配置对中工具和软件,以应对更复杂的设置。我们的服务团队可以执行对中验证,以支持您的下一次审计。
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载荷传感器
在宽范围内进行精确的载荷测量对于多用途测试至关重要。 了解载荷传感器的可用量程和精度有助于减少频繁更换的需要,提高效率并保持校准。Instron 载荷传感器的载荷测量精度最高可达力传感器满量程到 1/1000 为示值的 ±0.5%。
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非环境条件测试
温度控制影响测试量和测试可靠性。Instron 环境箱专为快速升温和恢复时间而设计,可实现高效的高低温测试。
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应用多功能性
复合材料测试通常涉及各种试样类型和标准。 整个加载链的精确对中对于满足 ASTM、ISO、EN 和 Nadcap 要求至关重要。Instron 提供专为复合材料应用而设计的各种夹具和工装。
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易用性
软件应同时支持新用户和经验丰富的操作员。Bluehill® Universal 包含全面的复合材料试验方法库,可轻松根据具体需求调整模板化的试验方法。
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精确的应变测量
可靠的应变数据至关重要,尤其是在材料发生爆炸性失效时。Instron 提供接触式和非接触式引伸计,旨在承受极端事件,同时提供精确数据。
了解更多关于 Instron 引伸计的信息

夹具和工装

专为复合材料测试而设计

除了提供全面的 Instron 复合材料测试工装外,Instron 试验系统还与所有 Wyoming 测试工装完全兼容。这确保您的实验室可以使用 Instron 设备自信地执行各种 ASTM 和 ISO 标准测试。

对中要求

满足严格的应用标准

在测试复合材料时,精确对中至关重要,尤其是在满足航空航天应用的严格标准方面。Instron 试验系统采用高轴向和横向刚度精密制造。它们采用带导向柱的大直径滚珠丝杠,并与可调节的 AlignPRO™ 对中工装兼容,以确保在整个测试过程中实现最佳对中。

这种高精度水平支持 Nadcap 合规性,帮助实验室在严苛环境中获得一致且可重复的试验结果。

环境箱

评估复合材料在高、低温下的性能

Instron 的环境箱旨在支持复合材料在 -150°C 至 +600°C 的宽温度范围内进行精确力学测试,并通过 Bluehill® Universal 软件进行全面控制。

每个环境箱都配有多层观察窗,可清晰观察测试过程,并支持使用非接触式视频引伸计进行精确的应变测量。

这些环境箱专为提高效率而设计,提供快速加热和冷却循环,帮助操作员最大程度地提高测试量并减少各测试之间的停机时间。

应变测量

复合材料失效状态的可靠测量

在测试复合材料时,精确的应变测量至关重要,尤其对于安全关键型应用。Instron 制造并标定专门为复合材料测试而设计的接触式和非接触式引伸计,确保高精度和可重复性。

Instron 试验系统还与应变片无缝集成,为您提供灵活的测量技术,以满足各类测试标准的要求。

内置的预设试验方法

更快的设置。一致的结果。

Bluehill Universal 复合材料模块包含各种预设的复合材料测试标准,让您无需从头构建方法即可快速开始测试。它还确保在不同系统和实验室之间进行一致且可重复的测试,帮助您轻松满足 ASTM、ISO 和 EN 要求。

推荐的试验系统

适用于复合材料和部件测试

Instron 大载荷万能试验系统

万能试验系统
Instron 万能试验系统是用于对复合材料和部件进行拉伸、压缩、弯曲和剪切等静态力学测试的理想选择。这些系统支持广泛的 ASTM、ISO 和其他行业标准,确保在不同实验室之间获得可靠且可重复的结果。

9400 系列落锤冲击试验系统

冲击试验系统
Instron 的落锤摆锤试验系统旨在评估复合材料的抗冲击性。从基本的非仪器化设置到具有超高速数据采集功能的完全仪器化系统,这些解决方案有助于为航空航天和汽车等严苛应用鉴定材料。

Instron ElectroPuls 试验系统

动态与疲劳试验系统
Instron 的 ElectroPuls®伺服液压疲劳试验系统为复合材料提供动态测试能力,载荷范围从 1 kN 到 5,000 kN。这些系统是疲劳、断裂和循环加载测试的理想选择,帮助工程师了解真实条件下的长期性能和失效模式。

常见问题解答

适用于复合材料应用

其他资料

复合材料测试标准

ASTM D3039 聚合物基复合材料的拉伸性能

ASTM D3410 测量聚合物基复合材料的压缩强度

ASTM D3846 增强塑料的平面剪切强度

ASTM D4018 连续丝状碳纤维和石墨纤维丝束性能标准测试方法

ASTM D5766 聚合物基复合材料层压板的开孔拉伸强度

ASTM D5961 聚合物基复合材料层压板的轴承响应

ASTM D6484 聚合物基复合材料层压板的开孔压缩强度

ASTM D6641 使用组合加载压缩 (CLC) 测试夹具测量聚合物基复合材料的压缩性能

ASTM D7137 损坏聚合物基复合材料板的压缩残余强度性能