Zkoušky tlakem a zkušební systémy pro zkoušky tlakem

Pro zkoušky tlakem se používají tlakové stroje (lisy) ke zjištění chování materiálu při stále se zvyšujícím tlakovém zatížení. Zkoušky tlakem prověřují bezpečnost, životnost a spolehlivost materiálů a součástí. Typické aplikace zahrnují zkoušky tlakem plastových trubek a potrubí, zkoušky tvrdosti pružných pěnových materiálů, odolnost papíru a lepenky proti zborcení, zkoušky tlačných pružin v kovoprůmyslu, tlakové zkoušky v lékařství/farmacii včetně tlakových zkoušek lékařských implantátů, stentů, injekčních stříkaček nebo lékařských obalů, tlakové a vrubové zkoušky kompozitů.

Zkušební stroj pro zkoušky tlakem je univerzální zkušební systém vybavený přípravky podle druhu použití. Příslušenství se vybírá a instaluje do stroje na základě kritérií, jakými jsou typ zkoušky, materiál a rozměry vzorku, zkušební teplota a očekávané maximální hodnoty síly.

Zkouška tlakem Zkušební stroje pro zkoušky tlakem Příslušenství pro zkoušky tlakem Video

Rádi vám poskytneme další informace o našich mnoha dalších příkladech aplikací a zkoušek tlakem podle odvětví:

Plasty Papír/Lepenka Medicína/Farmacie Kompozity Slitiny kovů/Pružiny

Definování zkoušky tlakem

Zkoušky v tlaku se provádějí kvůli zjištění vlastností a chování materiálu při zatěžování v tlaku.
Při zkoušce se vzorek stlačuje mezi deskami nebo speciálními nástroji namontovaných na univerzálním zkušebním stroji, aby se zjistily různé vlastnosti zkoušeného materiálu.
Zkušební data poskytují výsledky v podobě diagramu napětí a deformace, který mimo jiné zobrazuje mez pružnosti, mez úměrnosti, mez kluzu a v některých případech i pevnost v tlaku.

Zkouška tlakem, při níž je vzorek stlačován, je v podstatě opakem zkoušky tahem, při které se vzorek naopak natahuje. Zkoušky lze provádět na obrobených vzorcích materiálu nebo na modelech skutečných součástí ve skutečné velikosti nebo v měřítku. Mezi často používané zkoušky tlakem patří zkouška do rozdrcení, zkouška ohybem a zkoušky pružin.

Diagram napětí-deformace při zkoušce tlakem

Jaké normy se využívají pro zkoušky tlakem?

Zkoušky tlakem prověřují bezpečnost, životnost a spolehlivost materiálů i součástí. Pro zkoušky tlakem se nejčastěji využívají normy ISO a ASTM:

ASTM D3574: Stanovení tvrdosti vtlačováním měkkých pěnových materiálů (ASTM D3574 test B) a odpor proti stlačení (ASTM D3574 test C)
ISO 844, ASTM D1621 : Stanovení tlakových vlastností tvrdých pěn
ASTM D695: Standardní zkušební metoda pro stanovení vlastností tuhých plastů a kompozitních materiálů vyztužených dlouhými vlákny v tlaku
ASTM F1306: Standardní zkušební metoda pro stanovení odolnosti pružných bariérových fólií a laminátů proti pomalé penetraci
ISO 7886-1 : Stanovení kluzné síly pístu sterilních jednorázových injekčních stříkaček
ASTM F3067: Normativní návod pro radiální zkoušky balónkových a samoexpandujících stentů

Existují i další podnikové normy pro zkoušky tlakem, například Boeing BSS 7260c a Airbus AITM 1-0010 vydání 3 pro zkoušky CAI, které se rovněž běžně používají v leteckém průmyslu.

Důležité standardizované zkoušky tlakem

Short description	Standards
Kompozity & plasty \| Zkouška tlakem (čelní zatížení)	ASTM D695, EN 2850 method B, BSS type III & IV
Plasty \| Potrubí \| Kruhová tuhost / kruhová pružnost	ISO 9969, ISO 13967, ISO 13968, ASTM D2412, ASTM D5356, EN 1288, EN 538, EN 491
Kompozity \| Zkouška tlakem (s kombinovaným zatížením)	ISO 14126 method 2, ASTM D6641, AITM1-0008
Kompozity \| Zkouška tlakem vrubovaných těles (OHC, FHC)	ASTM D6484, ASTM D6742, BSS 7260 type I, AITM1-0008
Papír \| Vlnitý papír \| Zkouška vlnitých materiálů (CMT)	ISO 7263, TAPPI T809
Papír & lepenka \| Pevnost v tlaku / zkouška odolnosti proti zborcení kroužku na hranu (RCT)	ISO 12192, TAPPI T822
Papír & lepenka \| Pevnost v tlaku / vzorky s krátkou upínací délkou (SCT)	ISO 9895, TAPPI T826, DIN 54518
Lepenka \| Vlnitá lepenka \| Odolnost proti plošnému zborcení (FCT)	ISO 3035, TAPPI T825
Lepenka \| Vlnitá lepenka \| Stanovení pevnosti v tlaku na hranu (ECT)	ISO 3037, TAPPI T811
Lepenka \| Vlnitá lepenka \| Tlaková zkouška přepravních balení / zkouška stlačováním a stohováním (BCT)	ISO 12048, TAPPI T804
Plasty \| Měkké pěnové materiály \| Odpor proti stlačení	ISO 3386, ISO 3386-1, ISO 3386-2
Plasty \| Měkké pěnové materiály \| Stanovení tvrdosti vtlačováním	ISO 2439, DIN 53579
Kompozity \| Zkouška tlakem po rázu (test CAI)	ISO 18352, ASTM D7136, ASTM D7137, AITM1-0010, BSS 7260 type II
Zdravotnictví \| Stenty \| Radiální zkouška v tlaku	ASTM F3067
Medicína \| Injekční stříkačky \| Kluzná síla pístu	ISO 7886-1, USP 1383, USP 382
Plasty \| Pěnové materiály \| Stanovení únavy při konstantním zatížení	ISO 3385
Plasty \| Tvrdé pěnové materiály \| Zkouška tlakem	ISO 844, ASTM D1621, EN 826

Stroje pro zkoušky tlakem

Stroje pro zkoušky tlakem patří mezi univerzální systémy speciálně určené k testům pro stanovení pevnosti a deformačního chování materiálu při tlakovém zatěžování. Typický zkušební stroj pro tlak se skládá ze zatěžovacího rámu s pohyblivým příčníkem, snímače síly, případně deformace, zkušebních a upínacích přípravků, elektroniky a systému pohonu. Řízení zajišťuje zkušební software, pomocí něhož se konfiguruje sestava systému, bezpečnostní a zkušební parametry podle mezinárodních norem ISO, ASTM apod. Výběr správného systému pro tlakové zkoušky závisí na materiálu, který chcete testovat, a na normě, jejíž podmínky musí být dodrženy. Měření pevnostních a deformačních charakteristik materiálů při tahovém nebo tlakovém zatěžování pomáhá konstruktérům a výrobcům předvídat skutečné chování materiálů při určeném použití.

Zkušební stroje ZwickRoell pro testy tlakem včetně série zwickiLine, ProLine, AllroundLine a padostrojů jsou speciálně navrženy tak, aby splňovaly požadavky zákazníků podle zkušební kapacity, typů materiálů, aplikací a průmyslových norem. ZwickRoell navrhuje a vyrábí každou část svých zkušebních systémů s důrazem na vysokou bezpečnost, spolehlivost a zároveň musí být zajištěno:

Vysoká úroveň flexibility a snadné ovládání
Jednoduchá přizpůsobivost i specifickým požadavkům zákazníků a standardů
Možnost rozšíření v budoucnu pro zajištění dalšího růstu a potřeb

Srovnání zkušebních strojů pro testy tlakem

Model	zwickiLine	ProLine	AllroundLine	Padostroje	Vysokokapacitní zatěžovací systémy

Typ	Elektromechanické stolní zkušební stroje	Elektromechanické stolní zkušební stroje	Elektromechanické stolní zkušební stroje (5 kN – 150 kN) Volně stojící zkušební stroje (50 kN – 250 kN)	Padostroje	Elektromechanický pohon
Rozsah zatížení	0,5 kN – 5 kN	5 kN – 100 kN	5 kN – 250 kN	Do 2 000 J	330 kN – 2 500 kN
Příklady použití zkoušek tlakem, vtlačováním a průrazem	Fólie Pěnové materiály / Pružné lehčené pěny Pružiny, elastické prvky Elektronické komponenty Dentální materiály Autoinjektory Předplněné a jednorázové injekční stříkačky Mikrojehly Zbytková síla těsnění (RSF) zdravotnických ampulí Analýza textury potravin Termoplastické potrubí	Tuhé plasty Plastové obaly např. lahve Izolační materiály Pružiny, elastické prvky Konektory a elektrické pružné kontakty Zkouška tuhosti prstence Odolnost proti protržení geotextilií	Plastové kryty motorů Závěsy a odpružení vozidel Zkoušky tlakem a vrubované vzorky z kompozitních materiálů Spojovací součásti elektromotorů Soupravy palivových článků Odolnost proti protržení geotextilií Obaly ze dřeva, plastu, kompozitních materiálů a vlnité lepenky Izolační materiály	Součásti vozidel Letecké součásti Trubky/Potrubí Základní desky z kompozitního materiálu Potahy PMMA Bezpečnostní obuv Ochranné přilby Pěnové, voštinové materiály a pryže	Zkouška tlakem pružin Tlakové zkoušky hliníkových nárazníků Lisované a spojovací součásti Stanovení lomové pevnosti součástí podvozku Zkouška pevnosti svarových spojů Velké plastové krabice Termoplastické potrubí Pouzdra baterií Železniční kola Keramické čepy

Další informace o těchto a dalších příkladech použití najdete v následujících kapitolách.

Zkouška tuhosti v tlaku autosedačky -– stanovení vtlačovací tvrdosti lehčených polymerů pomocí indentoru

Máte-li jakékoli dotazy týkající se zkoušení tlakem nebo potřebujete-li pomoci s konfigurací správného stroje pro vaši aplikaci, kontaktujte nás. Těšíme se na diskuzi s vámi.

Kontakt

Tlačné desky a přípravky pro zkoušky tlakem

Používané přípravky pro zkoušky tlakem jsou v přímém kontaktu s testovanými materiály. Proto musí být přesně seřízeny a přizpůsobeny příslušným aplikacím a požadavkům. Pro všechny typy testů je k dispozici velký výběr tlačných zkušebních přípravků. Všechny přípravky pro zkoušky tlakem lze individuálně přizpůsobit konkrétnímu použití podle příslušných požadavků.

Sady pro zkoušky tlakem se obvykle skládají z několika hlavních součástí, horní a dolní části zkušebního přípravku. Abychom mohli zkušební přípravky používat pro co nejvíce různých zkoušek s vysokou mírou flexibility, připravili jsme rozsáhlé, vzájemně vyměnitelné a kombinovatelné portfolio součástí.
Rozdílné požadavky na jednotlivé přípravky a komponenty v podstatě vyplývají na základě:

Specifikace definované normami
Velkého množství různých vzorků, materiálů a komponentů
Velkého množství tvarů a rozměrů vzorků
Mnoha různých zkušebních podmínek prostředí (teplota, vlhkost ...)

Níže naleznete výběr z našeho rozsáhlého portfolia přípravků pro zkoušky tlakem, které je přizpůsobeno požadavkům různých průmyslových odvětví, jimž poskytujeme služby.

Tlačné desky Plasty / Pěnové materiály Kompozity Medicína / Farmacie Papír / Lepenka

Tlačné desky

Tlačné desky musí být zvoleny s ohledem na specifická zkušební kritéria v souladu s danou aplikací. Rozhodující je vést v patrnosti rozměry vzorků a maximální síly, které lze při zkoušce očekávat.

Tlačné desky lze použít pro zkoušky až do 250 kN. K dispozici bývají dva tvarové typy desek – kulaté a pravoúhlé. Všechny tlačné desky lze používat v teplotním rozsahu -70 ... +250 °C. Hlavní rozměry tlačných desek jsou uvedeny jako výběrové kritérium každé jednotlivé desky.

Požadované velikosti vzorků při definovaných zkušebních zatíženích:

Zkušební zatížení	Požadovaná min. plocha vzorku s přípustným měrným tlakem		Obvyklá velikost: Čtvercový vzorek		Obvyklá velikost: Kulatý vzorek
	300 N/mm²	90 N/mm²	300 N/mm²	90 N/mm²	300 N/mm²	90 N/mm²
10 kN	30 mm²	110 mm²	cca 6 mm	cca 11 mm	cca Ø 7 mm	cca Ø 12 mm
20 kN	70 mm²	220 mm²	cca 8 mm	cca 15 mm	cca Ø 9 mm	cca Ø 17 mm
50 kN	170 mm²	550 mm²	cca 13 mm	cca 24 mm	cca Ø 15 mm	cca Ø 27 mm
100 kN	330 mm²	1 100 mm²	cca 18 mm	cca 34 mm	cca Ø 20 mm	cca Ø 36 mm
150 kN	500 mm²	1 700 mm²	cca 23 mm	cca 41 mm	cca Ø 25 mm	cca Ø 46 mm
250 kN	830 mm²	2 800 mm²	cca 29 mm	cca 53 mm	cca Ø 33 mm	cca Ø 60 mm

Příklady tlačných desek

Tlačné desky, Ø 90 mm

Tlačné desky, Ø 200 mm

Tlačné desky, 400 x 600 mm

Příklad zkoušek tlakem plastů

Kompozity & plasty | Zkouška tlakem (čelní zatížení)

ASTM D695, EN 2850 metoda B, Boeing BSS 7260 typ III a IV

Zkouška tlakem s čelním zatížením podle ASTM D695

Plasty | Tvrdé pěnové materiály | Zkouška tlakem

ISO 844, ASTM D1621, EN 826

Stanovení tlakových vlastností tuhých lehčených plastů podle ISO 844

Plasty | Měkké pěnové materiály | Stanovení tvrdosti vtlačováním

ISO 2439 (standardizovaný vzorek), DIN 53579 (tvarovaná pěna)

Stanovení tvrdosti vtlačováním

Plasty | Měkké pěnové materiály | Odpor proti stlačení

ISO 3386, ISO 3386-1, ISO 3386-2 a podnikové normy

Stanovení odporu proti stlačení, ISO 3386

Plasty | Pěnové materiály | Stanovení únavy při konstantním zatížení

ISO 3385

Stanovení únavy při konstantním zatížení podle ISO 3385

Plasty | Potrubí | Kruhová tuhost / kruhová pružnost

ASTM D2412, ASTM D5356, EN 1228, ISO 9969, ISO 13967, ISO 13968

Kruhová tuhost / Kruhová pružnost / Iniciační kruhová tuhost

Zkoušky tlakem kompozitních materiálů

Kompozity | Zkouška tlakem po rázu (test CAI)

ASTM D7136, ASTM D7137, ISO 18352, Airbus AITM1-0010, Boeing BSS 7260 typ II

CAI se používá k charakterizování poškození, ke kterému může dojít na letadlech nebo vozidlech, například po nárazu kamene, ptáků nebo poškozením při nehodě.

Zkouška tlakem po rázu CAI

Kompozity & plasty | Zkouška tlakem (čelní zatížení)

ASTM D695, EN 2850 metoda B, Boeing BSS 7260 typ III a IV

Zkouška tlakem s čelním zatížením podle ASTM D695

Kompozity | Zkouška tlakem (s kombinovaným zatížením)

ASTM D6641, ISO 14126 (metoda 2), Airbus AITM1-0008

ASTM D6641

Kompozity | Zkouška tlakem vrubovaných těles (OHC, FHC)

ASTM D6484, ASTM D6742, Boeing BSS 7260 typ I, AITM1-0008

ASTM D6484, ASTM D6742: Stlačení otevřeného otvoru a stlačení zaplněného otvoru

Zkoušky tlakem ve zdravotnictví

Zdravotnictví | Stenty | Radiální zkouška v tlaku

ASTM F3067

Stenty bývají při zavádění a uložení v cévách vystaveny vyššímu zatížení. Tato zatížení musí být před použitím stentů vyzkoušena.

Zkoušení stentů

Medicína | Obalové materiály z papíru / lepenky

Druhotné a přepravní obaly jsou vyráběny především z papíru a lepenky a musí nejen chránit výrobek, ale také umožnit jeho snadné vyjmutí.

Papírové a lepenkové obaly

Medicína | Injekční stříkačky & karpule | Odtrhová / kluzná síla

ISO 7886-1, ISO 11499, ISO 11040-4 a ISO 11608-3

Odtrhová síla a kluzná síla jsou důležité parametry používané při výběru vhodných injekčních stříkaček. Univerzální přípravek pro zkoušky podle norem EN ISO 7886-1, EN ISO 11499, ISO 11040-4 a ISO 11608-3.

Odtrhová síla injekčních stříkaček

Medicína | Injekční stříkačky | Kluzná síla pístu

ISO 7886-1, USP 1382, USP 382

Zkušební software ZwickRoell se používá k záznamu a vyhodnocení dráhy pístu, síly při odtržení a maximální a střední kluzné síly. Na normu ISO 7886-1 se odkazuje USP (Farmakopea Spojených států), kapitola 1382 a 382.

Kluzná síla pístu podle ISO 7886-1

Zkoušky tlakem papíru a lepenky

Papír | Zkouška stlačitelnosti

Stanovení užitných a tiskových vlastností papíru

Stlačitelnost

Papír & lepenka | Pevnost v tlaku / vzorky s krátkou upínací délkou (SCT)

ISO 9895, TAPPI T826, DIN 54518

Stanovení pevnosti v tlaku u vzorků s krátkou upínací délkou, zkouška tlakem

Zkouška tlakem vzorků s krátkou upínací délkou (SCT)

Papír & lepenka | Pevnost v tlaku / zkouška odolnosti proti zborcení kroužku na hranu (RCT)

ISO 12192, TAPPI T822

Stanovení odolnosti proti zborcení pásků spojených do kruhu

Zkouška odolnosti proti zborcení kroužku na hranu (RCT)

Papír | Vlnitý papír | Zkouška vlnitých materiálů (CMT)

ISO 7263, TAPPI T809

Zkouška vlnitých materiálů (CMT)

Lepenka | Vlnitá lepenka | Tlaková zkouška přepravních balení / zkouška stlačováním a stohováním (BCT)

ISO 12048, TAPPI T 804

Maximální nosnost krabice z vlnité lepenky za reálných podmínek

Tlaková zkouška přepravních balení / Zkouška stlačováním a stohováním podle ISO 12048

Lepenka | Vlnitá lepenka | Stanovení pevnosti v tlaku na hranu (ECT)

ISO 3037, TAPPI T 811

Odolnost vlnité lepenky proti zborcení na hranu

Stanovení pevnosti v tlaku na hranu ECT | ISO 3037

Lepenka | Vlnitá lepenka | Odolnost proti plošnému zborcení (FCT)

ISO 3035, TAPPI T825

Zkouška odolnosti proti plošnému zborcení

Video různých aplikací zkoušek tlakem

Přehráním tohoto videa souhlasíte s používáním souborů cookies a s přenosem dat na YouTube v USA. Další oznámení o ochraně osobních údajů.

Zkouška tlakem spinálních implantátů

Přehráním tohoto videa souhlasíte s používáním souborů cookies a s přenosem dat na YouTube v USA. Další oznámení o ochraně osobních údajů.

Zkouška tlakem desek z tuhých lehčených plastů

Přehráním tohoto videa souhlasíte s používáním souborů cookies a s přenosem dat na YouTube v USA. Další oznámení o ochraně osobních údajů.

Zkouška tlakem kompozitních materiálů

Přehráním tohoto videa souhlasíte s používáním souborů cookies a s přenosem dat na YouTube v USA. Další oznámení o ochraně osobních údajů.

Zkouška tlakem na padostrojích

Kalibrace strojů pro zkoušky tlakem

ZwickRoell je vaší první zastávkou v oblasti služeb pro stroje na zkoušení materiálů. Díky celosvětové síti servisních míst, stovkám zaměstnanců a akreditacím podle normy EN ISO/IEC 17025 pro kalibrační laboratoře jste u ZwickRoell v těch nejlepších rukou.
ZwickRoell je držitelem několika akreditací. Naše kalibrace jsou prokazatelně nezávislé, efektivní a přesné.

Více informací o kalibracích ZwickRoell:

Kalibrace

Často kladené dotazy

Co je zkušební stroj na zkoušky tlakem (lis)?

Stroje pro zkoušky tlakem patří mezi univerzální systémy speciálně určené k testům pro stanovení pevnosti a deformačního chování materiálu při tlakovém zatěžování.

Jak se používají zkušební stroje pro zkoušky tlakem?

Vzorek nebo součást se umístí mezi dvě tlačné desky instalované ve zkušebním stroji. Pohybující se příčník stroje s tlačnou deskou působí určitou rychlostí a silou po dráze proti vzorku umístěném na druhé desce. Měří se a zaznamenávají požadované hodnoty.