動態疲勞測試
簡介
動態試驗機可進行重複載荷的機械測試。拉伸試驗機通常會施加準靜態載荷,以量測屈服應力與極限抗拉強度,直到試樣達到斷裂或破裂點;而動態試驗機通常會在材料的彈性區域內施加循環載荷,使試樣持續受力直至因疲勞而失效。常見的測試類型包括高週疲勞、低週疲勞、包含預裂的斷裂力學、熱機械疲勞,以及運動鞋、注射筆或支架等模擬測試。動態試驗機採用多種技術,包括伺服液壓致動器、伺服電動馬達與線性電動馬達。
動態試驗機
元件與零件
動態試驗機
- 載荷機架
動態試驗機的載荷機架可依其力值容量與動態性能,分為伺服液壓、伺服電動或線性電動。 - 軟體
測試軟體可讓操作人員設定機器、建立測試方法、執行測試並匯出結果。 - 荷重元
荷重元是一種用於量測施加於試樣之力的感測器。Instron 專利的 Dynacell 亦整合加速度計,以消除高速動態測試中因慣性造成的載荷誤差。 - 夾具與治具
提供多種試樣夾具與治具,適用於不同材料、形狀與尺寸的試樣。 - 應變量測
部分測試方法需要量測試樣在載荷下的伸長量。Instron 提供多種接觸式與非接觸式裝置,適用於動態應變量測與控制。
動態試驗機提供多種尺寸,力值容量範圍從 1000 N 到 5 MN,動態性能範圍從 1 Hz 到 100 Hz。多數低力值的動態測試是在採用線性電動馬達的機器上進行,而較高力值的應用則需要伺服液壓機架與致動器。Instron 的 ElectroPuls 系統提供 1000 N 至 20 kN 的容量範圍,可執行多種測試類型,包括拉伸-拉伸、拉伸-壓縮、壓縮-壓縮、彎曲疲勞,以及多項生醫標準。Instron 的 伺服液壓系統則針對 25 kN 至 5 MN 的更高容量測試而設計,適用於更高強度材料與較大型元件,例如高強度鋼與先進複合材料。
動態測試標準
塑膠、彈性體與金屬的測試標準
多數動態測試皆依據 ASTM 與 ISO 等標準組織所發布的既定標準進行。測試標準規範不同類型原材料(如金屬、塑膠、彈性體、紡織品與複合材料)以及成品(如醫療器材、汽車零件與消費性電子產品)的可接受測試參數與結果。這些標準可確保進入供應鏈的材料與產品具備可預期的機械性質,且不太可能在預期的最終用途中失效。由於產品失效所帶來的成本與安全影響不容忽視,因此企業被鼓勵投資於高品質且精準的測試設備,以協助其輕鬆判定產品是否符合適用標準。
ASTM E647 / E399 / E1820
Bluehill Fracture 模組支援所有常見的裂紋擴展、延性與脆性斷裂、裂紋長度量測及試樣幾何形狀測試標準(ASTM、ISO 與 BS)。使用者可依預先定義的標準進行測試(例如 ASTM E647、ASTM E399、ASTM E1820、ISO 12135)。
ISO 14801
針對各種尺寸和幾何形狀的植體,可將成角度牙科植體安裝到可變角度夾具中,以進行 ISO 14801 標準測試。夾具需確保安裝不會過度約束植體,也不會產生可能損壞荷重元或測試機的巨大側向力。預成角度牙科植體應在環境空氣中以 15 Hz 的頻率進行測試。
ASTM F1717
Instron 脊椎治具的設計符合 ASTM F1717-12 的要求。依據該標準,UHMWPE 方塊會固定於脊椎治具上。方塊的設計可依預期脊椎位置的臨床應用而有所不同。方塊與治具的連接方式可在進行彎曲壓縮、彎曲拉伸與扭轉測試時提供一定程度的自由度。
調校
更少設定,更多測試
基於剛度的調校(Stiffness Based Tuning)是一種革命性的疲勞測試系統調校方法,可提升設備易用性並有助於提高資料準確度。此新流程對所有使用者而言都很簡單,且無需對試樣進行預循環,即可讓資料更可靠且更具重複性。
更快速的流程
採用專利調校技術可節省超過 75% 的時間
更易上手
簡化流程可建立使用者信心並降低對專家的依賴
無需預循環
測試開始前不會造成試樣損傷
提升準確度
完美調校的系統有助於確保資料可靠並獲得準確峰值