ISO/TS 6892-5 Uji tarik logam pada spesimen miniatur
Uji tarik mini, disebut juga sebagai uji tarik miniatur atau uji tarik dengan spesimen miniatur semakin penting dalam pengujian material. Metode ini menawarkan keuntungan yang signifikan, teritama saat mengkarakterisasi material high-strength dan ultra high-strength dengan ketersediaan material yang terbatas, pengambilan dari komponen atau dalam penelitian dan pengembanan.
Dengan diterbitkannya ISO/TS 6892-5:2025 (TS=Technical Specification) untuk pertama kalinya dibuat standar internasional yang mendefinisikan persyaratan dan prosedur spesifik untuk uji tarik logam pada spesimen miniatur, sehingga mengakui pentingnya varian uji ini dalam berbagai industri. ASTM E8/E8M-24, diperbarui pada Mei 2024, juga mempertimbangkan tren ini dan secara khusus ditujukan untuk pengambilan spesimen miniatur dalam Lampiran A1.
Aplikasi Tantangan Reproduktibilitas hasil untuk spesimen standar Jenis dan dimensi spesimen
Pelajari lebih lanjut tentang portofolio pengujian kami untuk uji tarik pada miniatur spesimen tarik:
Mesin pengujian Grip spesimen Ekstensometer & DIC High-temperature Otomatisasi Meminta konsultasi Proyek pelanggan
Apa itu uji tarik mini dan di mana penggunaannya?
Uji tarik mini adalah uji tarik, yang dilakukan pada spesimen dengan dimensi yang jauh lebih kecil. Secara umum, spesimen ini berbentuk datar atau bulat dengan cross-section yang lebih kecil dan panjang pengukuran yang lebih pendek. Metode ini memungkinkan untuk menentukan sifat mekanik seperti kekuatan tarik, yield point dan strain at break dengan penggunaan material yang minimal.
Meskipun spesimen tarik flat standar sesuai dengan ASTM E8 dan ISO 6892-1 menyediakan gauge lengths (L0) dari 50.0 mm hingga 200.0 mm, gauge length yang diperbolehkan untukspesimen tarik datar miniatur sesuai dengan ISO 6892-5 kurang dari 20 mm, dan untuk spesimen bulat kurang dari 15 mm.
Lebih lanjut tentang geometri spesimen miniatur sesuai ISO dan ASTM
Secara prinsip, uji tarik mini dapat dilakukan pada semua material logam, tetapi lebih utama digunakan dalam bidang-bidang berikut:
- Peletian & pengembangan: Saat mengembangkan material baru, seringkali hanya tersedia dalam jumlah kecil.
- Manufaktur aditif: Produksi spesimen untuk uji tarik konvensional dapat memakan waktu dan biaya yang tinggi.
- Material high-strength: Pengujian spesimen kecil mengurangi beban uji yang diperlukan dan memungkinkan pengukuran yang presisi.
- Pengecoran besar dan komponen lainnya dalam industri otomotif: Geometri yang kompleks pada bagian chassis atau bodi die-cast hanya memungkinkan pengambilan geometri spesimen yang sangat kecil.
Persyaratan khusus uji tarik mini sesuai dengan ISO 6892-5 atau ASTM E8 Lampiran1
Meskipun ukurannya yang lebih kecil, uji miniatur harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat secara andal dan reproducible menentukan nilai karakteristik mekanik seperti kekuatan tarik, yield point dan strain at break. Harap perhatikan hal-hal berikut:
- Geometri spesimen harus sesuai dengan standar untuk memastikan reproduksibilitas yang baik.
- Karena ukuran yang kecil, alignment spesimen yang akurat dalam pengatura uji sangat penting.
- Kecepatan pengujian dan pengukuran regangan harus dilakukan dengan presisi tinggi. Harus menggunakan sensor arm ekstensiometer atau sistem pengukuran optik yang sesuai.
- Hasilnya tidak dapat direproduksi secara langsung dengan spesimen stadar, kecuali jika korelasi yang telah ditentukan sebelumnya.
Seberapa reproducible hasil antara spesimen miniatur dan spesimen standar?
ISO/TS 6892-5:2025 secara tegas menyatakan pada halaman 6, bagian 4 “Principle” bahwa hasil uji dari spesimen miniatur tidak dapat langsung direproduksi dengan hasil sesuuai ISO 6892-1.
Ini berarti bahwa: Meskipun metode pengujian sama, tetapi perbedaan dalam geometri dan skala spesimen (efek ukuran) menyebabkan deviasi sistematis – terutama untuk strain at break (A, At). Pengaruh ukuran butir dan pengembangan panas selama deformasi plastik juga berperan.
Kekuatan tarik (Rm) dan titik leleh/yield point (Re), di sisi lain, dalam banyak kasus memiliki tingkat reproduksibilitas yang sangat baik dengan geometri dan implementasi yang sesuai.
Untuk reliable statement, kami melakukan reproducible test di laboratorium uji teknologi aplikasi ZwickRoell yang akan membantu Anda dalam pemilihan dan konfigurasi sistem uji Anda untuk menguji spesimen tarik miniatur Anda.
Karin Hanak - Head of Applications Engineering & Testlabs at 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 sesuai ISO/TS 6892-5
Standar ISO/TS 6892-5:2025 dan pengujian spesimen miniatur secara umum menempatkan tuntutan tertinggi pada pengaturan pengujian, penjepit spesimen, pengukuran gaya, penyelarasan spesimen, dan pengukuran regangan. Inilah tepatnya keunggulan ZwickRoell berperan. Untuk pengujian spesimen miniatur, tidak ada solusi pengujian tunggal yang sesuai dengan persyaratan pengujian Anda yang spesifik. Para expert kami dalam konsultasi teknologi aplikasi memastikan bahwa kami mengonfigurasi sistem pengujian yang tepat untuk Anda dari berbagai solusi pengujian yang kami miliki, menjamin hasil uji reliable dan berulang.
Untuk konsultasi yang disesuaikan dengan kebutuhan Anda, silakan hubungi kami! Formulir kontak
Solusi pengujian berikut ini merupakan contoh:
Mesin pengujian material Grip spesimen dan alignment Ekstensometer Pengujian high-temperature Solusi pengujia otomatis
Mesin uji universal dalam range gaya yang besar
Meskipun uji klasik pada spesimen logam memerlukan beban uji yang besar, beban uji maksimum untuk spesimen miniatur seringkali berada dalam rentang gaya rendah. Mesin uji universal zwickiLine hingga 5 kN biasanya sudah cukup. Mesin uji universal ZwickRoell – seperti AllroundLine dengan test loads hingga 250 kN yang sudah teruji – dikalibrasi dengan presisi tinggi pada rentang gaya rendah sehingga bahkan gaya kecil di bawah 5 kN dapat diukur dengan akurat. Hal ini memungkinkan spesimen miniatur untuk diuji dalam sistem pengujian yang sudah ada, sepenuhnya sesuai dengan standar ISO 7500-1 atau ASTM E4 (Kelas 1 atau lebih baik).
Solusi spesimen yang fleksibel – disesuaikan dan dapat disesuaikan
Menurut ISO/TS 6892-5 bentuk spesimen terkecil memiliki panjang pengukuran hanya 5 mm. ZwickRoell menawarkan berbagai macam grip spesiman standar yang menyediakan solusi ideal untuk spesimen miniatur Anda: dijepit secara mekanis, pneumatis, atau hidraulik – disesuaikan dengan bahan, ukuran spesimen, panjang bahu, dan jarak antar penjepit yang tersisa. Para ahli kami akan memberikan konsultasi secara rinci dan mengembangkan solusi grip spesimen yang sesuai bersama Anda.
Perfect alignment – faktor penentu keberhasilan
Penjajaran aksial yang tepat dari spesimen sangat penting untuk validitas uji coba. Selain alat uji alignment dan penghenti penyelarasan yang dapat disesuaikan dengan presisi, para ahli kami dapat memeriksa penyelarasan spesimen jika diperlukan, yang merupakan komponen utama dari layanan konsultasi teknologi aplikasi kami.
Extensometer untuk akurasi maksimum pada skala kecil
Pengukuran regangan yang presisi sangat penting, terutama untuk panjang pengukuran yang pendek dan regangan yang rendah. ZwickRoell mengandalkan sistem optik non-contact seperti videoXtens 1-32 HP/TZ – yang dirancang khusus untuk pengujian pada rentang suhu tinggi sesuai dengan ISO 6892-2 dan juga sangat cocok untuk pengujian spesimen miniatur pada suhu ruangan. Resolusi tinggi, kompensasi pergerakan lateral spesimen, dan pelacakan otomatis rentang pengukuran memastikan hasil yang andal untuk strain at break, yield point, dan modulus elastisitas. Selain itu Digital Image Correlation (DIC) memungkinkan analisis rinci tentang perilaku retak sepanjang seluruh panjang spesimen, yang merupakan keunggulan signifikan bagi penelitian dan pengembangan.
Sebagai alternatif pengukuran regangan video extensometers makroXtens sensor arm extensometer sangat cocok untuk uji tarik pada spesimen miniatur dengan sensor khusus untuk gauge lengths L0 5 mm atau lebih.
Uji tarik pada spesimen mikro pada suhu tinggi
ZwickRoell menawarkan portofolio produk yang komprehensif untuk karakterisasi presisi spesimen mini dan mikro pada suhu tinggi.
- Dengan laserXtens 1‑32 HP/TZ, spesimen mini dapat diukur dengan akurasi maksimum pada gauge length 1,5 mm, dalam suhu ruangan kdan suhu tinggi hingga +2.000 °C, dengan kelas akurasi 0,5 sesuai dengan EN ISO 9513.
- High-temperature furnaces, terutama yang memiliki panjang pendek dan 1, 2, atau 3 zona pemanasan, sangat ideal untuk menguji spesimen mini dan mikro, memastikan pengaturan suhu yang presisi sepanjang spesimen.
- Alat alignment dan rangkaian beban rigid memastikan kondisi pengujian optimal, serta hasil pengujian yang andal dan dapat diulang, bahkan pada spesimen terkecil dan dalam kondisi suhu ekstrem.
- Sebagai alternatif untuk laser extensometer videoXtens 1‑32 HP/TZ, non-contact camera-based menawarkan opsi ideal untuk suhu tinggi.
Informasi lebih lanjut tentang aksesori kami untuk pengujian suhu tinggi
Opsional: Uji tarik mini otomatis
Untuk hasil uji reliable, uji tarik mini juga dapat diotomatisasi. Dengan sistem pengujian roboTest N dari ZwickRoell, sebuah robot menangani spesimen dan secara presisi mengunci spesimen miniatur dalam penjepit spesimen. Pengaruh operator seperti suhu tangan atau kelembapan tangan, serta gripping yang miring atau salah pada spesimen kecil dalam penjepit spesimen dapat sepenuhnya dihilangkan oleh robot. Alat pengukur cross-section laser juga dapat secara akurat menentukan ketebalan dan lebar spesimen miniatur, sehingga meningkatkan reproduibilitas hasil uji.
Penggunaan sistem pengujian otomatis tidak hanya meningkatkan efisiensi tetapi juga secara signifikan meningkatkan keselamatan operator: Pemasangan spesimen oleh robot secara efektif melindungi personel laboratorium dari cedera, seperti jari terjepit atau tergencet, yang dapat terjadi saat menjepit spesimen.
Untuk meningkatkan pelacakan/traceability dan pengendalian hasil tes, sisa spesimen dapat dikemas dalam kantong setelah tes selesai. Hal ini memastikan bahwa hasil tes dapat dengan mudah dan andal dihubungkan dengan penyelidikan lanjutan apa pun.
Video untuk uji tarik otomatis skala kecil
Video ini menunjukkan uji tarik mini otomatis menggunakan roboTest N. Penggunaan dua mesin uji AllroundLine meningkatkan kapasitas pengujian spesimen sistem.
Regangan longitudinal selama uji tarik sesuai dengan ISO 6892-5 diukur secara optik menggunakan ekstensiometer laser khusus untuk gauge length yang pendek. Pengukuran panjang ditransmisikan secara langsung ke software pengujian testXpert kami.
Spesimen tarik miniatur - jenis dan dimensi
ISO/TS 6892-5 menetapkan empat bentuk spesimen yang berbeda (tipe A hingga D) untuk spesimen datar berukuran miniatur. Untuk round specimens tiga bentuk spesimen yang berbeda (tipe P hingga R) telah ditentukan. Tipe D dan P memenuhi persyaratan ISO 6892-1 terkait gauge length.
ASTM E8/E8M secara eksplisit menetapkan Lampiran A1 tiga bentuk spesimen yang berbeda untuk spesimen datar berukuran miniatur. Selain itu, ASTM E8/E8M dalam bagian 6 menyajikan “subsize specimen” dan “small-size specimen” round specimen untuk berbagai produk logam seperti lembaran logam, pelat tebal, dan pipa berdiameter besar.
Spesimen datar miniatur
| dalam mm (inch) | Gauge length L0 | Lebar dalam rentang pengukuran b | Panjang pada area paralel spesimen Lc | Panjang keseluruhan L | Lebar dalam gripping range 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 "Subsize specimen" | 25 (1,0) | 6 (0,25) | 32 (1,25) | 100 (4) | 10 (0,375) |
Spesimen bundar miniatur
| dalam mm (inch) | Gauge length L0 | Diameter dalam rentang pengukuran b | Panjang pada 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 Small-size-specimen** | ||||
| 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 Small-size-specimen*** | ||||
| 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 terkait gauge length
** yang sebanding dengan spesimen standar (L0 4x diameter)
*** yang sebanding 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 menarik pelanggan yang menggunakan spesimen miniatur
- 30 mm
- Suhu ruangan
- Tinggi temperature hingga 1.400°C
- Uji tarik, kompresi, lentur
- Uji siklik
