ISO/TS 6892-5 Uji tarik logam pada spesimen miniatur
Uji tarik mini, juga dikenal sebagai uji tarik miniatur atau uji tarik dengan spesimen miniatur menjadi semakin penting dalam pengujian material. Metode ini menawarkan keuntungan yang signifikan, terutama ketika mengkarakterisasi material berkekuatan tinggi dan sangat tinggi dengan ketersediaan material yang terbatas, pelepasan dari komponen atau dalam penelitian dan pengembangan.
Dengan diterbitkannya ISO/TS 6892-5:2025 (TS=Spesifikasi Teknis) sebuah standar internasional dibuat untuk pertama kalinya yang mendefinisikan persyaratan dan prosedur khusus untuk uji tarik logam pada spesimen yang diminiaturkan, sehingga mengakui pentingnya varian uji ini di berbagai industri. ASTM E8/E8M-24, yang diperbarui pada Mei 2024, juga mempertimbangkan tren ini dan didedikasikan secara khusus untuk menguji spesimen miniatur dalam Lampiran A1.
Aplikasi Tantangan Reproduksibilitas hasil untuk spesimen standar Jenis dan dimensi spesimen
Pelajari lebih lanjut tentang portofolio pengujian kami untuk uji tarik pada spesimen tarik miniatur:
Mesin pengujian Grip spesimen Ekstensometer & DIC High-temperature Otomatisasi Meminta konsultasi Proyek pelanggan
Apa yang dimaksud dengan uji tarik mini dan di mana digunakan?
Uji tarik mini adalah uji tarik yang dilakukan pada spesimendengan dimensi yang diperkecil secara signifikan. Biasanya ini adalah spesimen datar atau bulat dengan penampang yang lebih kecil dan panjang pengukur yang lebih pendek. Metode ini memungkinkan untuk menentukan sifat mekanis seperti kekuatan tarik, titik leleh/yield point dan strain at break dengan penggunaan material yang minimal.
Sementara spesimen tarik datar standar untuk ASTM E8 dan ISO 6892-1 memberikan gauge length (L0) dari 50,0 mm hingga 200,0 mm, panjang pengukur yang diizinkan untuk spesimen tarik datar miniatur untuk ISO 6892-5 kurang dari 20 mm dan untuk spesimen bundar kurang dari 15 mm.
Lebih lanjut tentang geometri spesimen miniatur untuk ISO dan ASTM
Pada prinsipnya, uji tarik mini dapat dilakukan pada semua material logam, tetapi secara khusus digunakan pada area berikut ini:
- Penelitian & pengembangan: Ketika mengembangkan bahan baru, sering kali hanya sedikit bahan yang tersedia.v
- Manufaktur aditif: Produksi spesimen untuk uji tarik konvensional dapat memakan waktu dan biaya.
- Material berkekuatan tinggi: Pengujian spesimen kecil mengurangi beban uji yang diperlukan dan memungkinkan pengukuran yang tepat.
- Mega coran dan komponen lain dalam Industri otomotif: Geometri yang rumit pada sasis atau bagian die-cast bodi hanya memungkinkan geometri spesimen yang sangat kecil untuk dihilangkan.
Persyaratan khusus uji tarik mini untuk ISO 6892-5 atau ASTM E8 Annex1
Meskipun ukurannya diperkecil, pengujian miniatur harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat secara andal dan dapat direproduksi untuk menentukan nilai karakteristik mekanis seperti kekuatan tarik/tensile strength, titik leleh/yield point dan regangan putus/strain at break. Harap perhatikan poin-poin berikut ini:
- Geometri spesimen harus sesuai dengan standar untuk memastikan reproduktifitas yang baik.
- Karena dimensinya yang kecil, maka, penyelarasan/alignment spesimen yang akurat dalam pengaturan pengujian sangatlah penting.
- Pengukuran kecepatan dan regangan/strain uji harus dilakukan dengan presisi tinggi. Ekstensometer lengan sensor/sensor arm atau sistem pengukuran optik yang sesuai harus digunakan.
- Hasilnya tidak dapat direproduksi secara langsung dengan spesimen standar, kecuali jika korelasi yang dapat diandalkan telah ditentukan sebelumnya.
Seberapa dapat direproduksi hasil antara spesimen miniatur dan spesimen standar?
ISO/TS 6892-5:2025 secara tegas menunjukan pada halaman 6, bagian 4 “Principle” bahwa hasil pengujian dari spesimen yang diminiaturkan tidak dapat direproduksi secara langsung dengan hasil ISO 6892-1.
Ini berarti bahwa: Sekalipun metode pengujian serupa, perbedaan geometri dan skala spesimen (efek ukuran) menyebabkan penyimpangan/deviations sistematis – terutama untuk regangan putus/strain at break (A, At). Pengaruh ukuran butir dan pengembangan panas selama deformasi plastis juga berperan.
Di sisi lain, kekuatan tarik (Rm) dan titik leleh (Re), dalam banyak kasus, memiliki tingkat reproduktifitas yang sangat baik dengan geometri dan implementasi yang sesuai.
Untuk pernyataan yang dapat diandalkan, kami melakukan pengujian yang dapat direproduksi di laboratorium pengujian teknologi aplikasi ZwickRoell dan juga mendukung Anda dalam pemilihan dan konfigurasi sistem pengujian untuk menguji spesimen tarik miniatur Anda.
Karin Hanak - Kepala Rekayasa Aplikasi & Laboratorium Uji di ZwickRoell
Kami akan dengan senang hati mendiskusikan kebutuhan Anda.
Hubungi kami Pelajari lebih lanjut tentang teknologi aplikasi ZwickRoell
Solusi pengujian ZwickRoell untuk uji tarik mini hingga ISO/TS 6892-5
Standar ISO/TS 6892-5:2025 dan pengujian spesimen miniatur secara umum memberikan tuntutan tertinggi pada pengaturan pengujian, cengkeraman spesimen, pengukuran gaya, perataan spesimen, dan pengukuran regangan. Di sinilah kekuatan ZwickRoell. Untuk pengujian spesimen miniatur, tidak ada solusi pengujian tunggal yang sesuai dengan kebutuhan pengujian Anda. Para ahli kami dalam konsultasi teknologi aplikasi memastikan bahwa kami mengonfigurasi sistem pengujian yang tepat untuk Anda dari solusi pengujian kami yang berbeda, menjamin hasil pengujian yang dapat direproduksi dan dapat diandalkan.
Untuk konsultasi individual, silakan hubungi kami! Formulir kontak
Solusi pengujian berikut ini berfungsi sebagai contoh:
Mesin pengujian material Genggaman dan penyelarasan spesimen Ekstensometer Pengujian suhu tinggi Solusi pengujian otomatis
Mesin uji universal dalam rentang kekuatan yang besar
Sementara pengujian klasik pada spesimen logam memerlukan beban uji yang besar, beban uji maksimum untuk spesimen miniatur sering kali berada dalam kisaran gaya yang rendah. Mesin uji universal zwickiLine kami hingga 5 kN biasanya sudah mencukupi. Mesin uji universal ZwickRoell – seperti AllroundLine yang telah terbukti dengan beban uji 250 kN – dikalibrasi dengan presisi tinggi pada rentang gaya yang lebih rendah sehingga gaya kecil di bawah 5 kN pun dapat diukur secara akurat. Hal ini memungkinkan spesimen miniatur untuk diuji dalam sistem pengujian yang ada, yang sepenuhnya sesuai dengan standar ISO 7500-1 atau ASTM E4 (Kelas 1 atau lebih baik).
Solusi spesimen yang fleksibel - disesuaikan dan mudah beradaptasi
Menurut ISO/TS 6892-5 bentuk spesimen terkecil memiliki panjang pengukur hanya 5 mm. ZwickRoell menawarkan berbagai macam pegangan spesimen standar yang memberikan solusi ideal untuk spesimen miniatur individu Anda: dijepit secara mekanis, pneumatik, atau hidrolik – disesuaikan dengan bahan, ukuran spesimen, panjang bahu, dan pemisahan pegangan-ke-pegangan yang tersisa. Pakar kami akan memberi tahu Anda secara mendetail dan mengembangkan solusi pegangan spesimen yang sesuai dengan Anda.
Keselarasan yang sempurna - faktor penentu keberhasilan
Alignent aksial yang tepat dari spesimen sangat penting untuk validitas pengujian. Selain perlengkapan uji kesejajaran dan penghenti pemusatan yang dapat disesuaikan secara tepat, spesialis kami dapat memeriksa kesejajaran spesimen jika diperlukan, yang merupakan komponen utama dari konsultasi teknologi aplikasi kami.
Ekstensometer untuk akurasi maksimum dalam skala kecil
Pengukuran regangan yang tepat sangat menentukan, terutama untuk panjang pengukur yang pendek dan regangan yang rendah. ZwickRoell mengandalkan sistem optik non-kontak seperti videoXtens 1-32 HP/TZ – yang dirancang khusus untuk pengujian rentang suhu tinggi seperti ISO 6892-2 dan juga cocok untuk menguji spesimen miniatur pada suhu sekitar. Resolusi tinggi, kompensasi untuk gerakan spesimen lateral, dan pelacakan otomatis rentang pengukuran memastikan hasil yang dapat diandalkan untuk regangan putus, titik leleh, dan modul elastisitas. Selain itu, Digital Image Correlation (DIC) memungkinkan analisis terperinci mengenai perilaku fraktur di seluruh panjang spesimen, yang merupakan keuntungan signifikan untuk penelitian dan pengembangan.
Sebagai alternatif pengukuran regangan dengan video extensometers ekstensometer lengan sensor/sensor arm makroXtens sangat cocok untuk uji tarik pada spesimen miniatur dengan sensor khusus untuk panjang pengukur/gauge length L0 5 mm atau lebih.
Uji tarik pada spesimen mikro di bawah suhu tinggi
ZwickRoell menawarkan portofolio produk yang meyakinkan untuk karakterisasi yang tepat dari spesimen mini dan mikro pada suhu tinggi.
- Dengan laserXtens 1‑32 HP/TZ, spesimen mini dapat diukur dengan akurasi maksimum dari gauge length 1,5 mm, pada suhu sekitar dan suhu tinggi hinggi +2.000 °C, dalam akurasi Kelas 0,5 hingga EN ISO 9513.
- Tungku suhu tinggi/high-temperature furnaces, terutama yang memiliki panjang pendek dan 1, 2, atau 3 zona pemanasan, sangat ideal untuk menguji spesimen mini dan mikro, memastikan termoregulasi yang tepat di sepanjang spesimen.
- Perlengkapan alignment dan senar beban yang kaku/rigid load strings memastikan kondisi pengujian yang optimal, serta hasil pengujian yang andal dan dapat direproduksi, bahkan dengan spesimen terkecil dan dalam kondisi suhu yang ekstrem.
- Sebagai alternatif laser extensometer videoXtens 1‑32 HP/TZ, sistem pengukuran berbasis kamera non-kontak, menawarkan opsi suhu tinggi yang ideal.
Informasi lebih lanjut tentang aksesori kami untuk pengujian suhu tinggi
Opsional: Uji tarik mini otomatis
Untuk hasil pengujian yang sangat andal, uji tarik mini juga dapat diotomatisasi. Dengan sistem pengujian roboTest N dari ZwickRoell, sebuah robot menangani spesimen dan secara tepat menjepit spesimen miniatur di genggaman spesimen. Pengaruh operator seperti suhu tangan/hand temperature atau kelembapan tangan/hand moisture, serta cengkeraman/gripping yang tidak tepat pada spesimen kecil pada genggaman spesimen dapat dihilangkan sama sekali oleh robot. Alat pengukur cross-section laser juga dapat secara akurat menentukan ketebalan dan lebar spesimen miniatur, yang selanjutnya meningkatkan reproduktifitas hasil pengujian.
Penggunaan sistem pengujian otomatis tidak hanya meningkatkan efisiensi, namun juga secara signifikan meningkatkan keselamata operator: Penyisipan spesimen oleh robot secara efektif melindungi personel laboratorium dari cedera, seperti terperangkap atau terhimpit jari, yang dapat terjadi saat menjepit spesimen.
Untuk penelusuruan/traceability dan kontrol yang lebih baik terhadap hasil pengujian, sisa spesimen dapat dikemas dalam kantong setelah pengujian. Hal ini memastikan bahwa hasil pengujian dapat dengan mudah dan dapat diandalkan untuk investigasi lanjutan.
Spesimen tarik miniatur - jenis dan dimensi
ISO/TS 6892-5 menetapkan empat bentuk spesimen yang berbeda (tipe A hingga D) untuk spesimen datar yang diminiaturkan. Untuk spesimen bulat tiga bentuk spesimen yang berbeda (tipe P hingga R) ditentukan. Tipe D dan P memenuhi persyaratan ISO 6892-1 sehubungan dengan panjang pengukur.
ASTM E8/E8M secara eksplisit menetapkan dalam Lampiran A1 tiga bentuk spesimen yang berbeda untuk spesimen datar yang diminiaturkan. Selain itu, ASTM E8/E8M pada Bagian 6 menyajikan tambahan “spesimen subsize” dan “spesimen ukuran kecil” spesimen bulat untuk berbagai produk logam seperti lembaran logam, pelat berat, pipa dan diameter besar.
Spesimen datar miniatur
| dalam mm (inci) | Panjang pengukur/gauge length L0 | Lebar dalam rentang pengukuran b | Panjang dalam area paralel spesimen Lc | Panjang keseluruhan L | Lebar dalam rentang genggaman B |
|---|---|---|---|---|---|
| ISO/TS 6892-5 | |||||
| Tipe A | 5 | 1,25 | 7,5 | 23 | 4 |
| Tipe B | 10 | 2 | 12 | 32 | 6 |
| Tipe C | 10 | 2,5 | 15 | 35 | 6,5 |
| Tipe D* | 20,5 | 5 | 28 | 70 | 12 |
| ASTM E8/E8M “Lampiran A1” | |||||
| Spesimen miniatur 3 (6) | 2+0,1 (0,1+0,01) | 1±0,02 (0,04+0,001) | 2,6±0,1 (0,13±0,01) | 8 (0,3) | 4 (0,2) |
| Spesimen miniatur 2 (5) | 4+0,2 (0,16+0,01) | 1±0,02 (0,04+0,001) | 4,5±0,2 (0,17±0,01) | 15 (0,6) | 3 (0,1) |
| Spesimen miniatur 1 (4) | 8,5+0,5 (0,34+0,02) | 1,5±0,02 (0,06+0,001) | 10±0,2 (0,39±0,01) | 25 (1) | 4 (0,2) |
| ASTM E8 "Spesimen subsize" | 25 (1,0) | 6 (0,25) | 32 (1,25) | 100 (4) | 10 (0,375) |
Spesimen bulat miniatur
| dalam mm (inci) | Panjang pengukur/gauge length L0 | Diameter dalam rentang pengukuran b | Panjang dalam area paralel spesimen Lc | Panjang keseluruhan L |
|---|---|---|---|---|
| ISO/TS 6892-5 | ||||
| Tipe P* | 15 | 3 | 18 | 32 |
| Tipe Q | 12,5 | 2,5 | 15 | 29 |
| Tipe R | 10,5 | 2 | 12 | 26 |
| ASTM E8 Spesimen ukuran kecil** | ||||
| Spesimen 3 | 24±0,1 (1±0,005) | 6±0,1 (0,25±0,005) | 30 (1,25) | |
| Spesimen 4 | 16±0,1 (0,64±0,005) | 4±0,1 (0,16±0,003) | 20 (0,75) | |
| Spesimen 5 | 10±0,1 (0,45±0,005) | 2,5±0,1 (0,113±0,002) | 16 (0625) | |
| ASTM E8M Spesimen ukuran kecil*** | ||||
| Spesimen 4 | 20±0,1 (0,8±0,005) | 4±0,1 (0,16±0,003) | 24 (1) | |
| Spesimen 5 | 12,5±0,1 (0,565±0,005) | 2,5±0,1 (0,113±0,002) | 20 (0,75) | |
* memenuhi persyaratan ISO 6892-1 sehubungan dengan panjang pengukur/gauge length
** proporsional dengan spesimen standar (L0 4x diameter)
*** proporsional dengan spesimen standar (L0 5x diameter)
TENTANG PENULIS:
Dr. Harald Schmid
Manajer Industri Global Logam | ZwickRoell GmbH & Co. KG
Sebagai Manajer Industri Global, beliau bertanggung jawab atas strategi industri di sektor logam dengan fokus pada pengamatan pasar, pengembangan lebih lanjut dari solusi pengujian dan dukungan penjualan di lingkungan internasional.
Beliau memiliki pengalaman yang luas dalam pekerjaan standardisasi dan secara aktif terlibat dalam berbagai komite, termasuk komite ISO internasional ISO/TC 164 Pengujian Mekanik Logam dan kelompok kerja DIN nasional seperti NA 062-01-42 AA Pengujian tarik dan keuletan/ductilitas untuk logam dan NA 062-01-47 AA Pengujian impak untuk logam dan pengujian teknologi-mekanik untuk pipa logam.
Karier akademisnya dimulai dengan gelar di bidang teknik mesin (B.Sc. & M.Sc.) di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT). Setelah memegang posisi internasional di bidang teknik mesin, ia bekerja sebagai asisten peneliti di Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg dengan fokus pada karakterisasi material dan pembentukan lembaran logam. Ia mendedikasikan gelar doktornya untuk topik proses menggambar dalam dengan manik-manik gambar.
Proyek pelanggan yang menarik menggunakan spesimen miniatur
- 30 mm
- Suhu ruangan
- Tinggi temperature hingga 1.400°C
- Uji tarik, kompresi, lentur
- Uji siklik
