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圧縮試験と圧縮試験機

圧縮試験は、絶えず増加する圧縮荷重下での材料の挙動を決定し、材料とコンポーネントの安全性、耐久性、完全性を調べます。典型的なアプリケーションには、プラスチックチューブとプラスチックパイプ・柔軟な気泡フォーム材料の圧縮試験、紙とボール紙の圧縮/圧壊試験、金属産業での圧縮ばね試験、医療/医薬品を含むインプラント、ステント、注射器または医療用包装等の医療/製薬分野での圧縮試験、複合材料の圧縮およびノッチ付き圧縮試験が含まれます。

圧縮試験機は、アプリケーション固有の圧縮試験ツールまたは圧縮プラテンを備えた万能試験機 (UTM) です。ツールは、試験の種類、試験片の材料と寸法、試験温度、予想される最大力値などの基準に基づいて選択され、機械に取り付けられます。

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業界別の幅広い圧縮試験アプリケーションの例について、より多くの情報を提供させていただいております:

プラスチック 紙/段ボール 医療/医薬品 複合材 金属/ばね

圧縮試験の定義

  • 圧縮試験 圧縮荷重下における材料の挙動を特徴づけるために行われます。
  • 試験中、万能試験機に取り付けられた圧縮プラテンまたは特殊工具を使用して試験片に圧力を加え、試験対象の材料のさまざまな特性を判定します。
  • 試験データは、特に弾性限界、比例限界、降伏点、場合によっては圧縮強度を表示する応力-ひずみ曲線図の形式で試験結果がもたらされます。

試験片を互いに押し付ける圧縮試験は、試験片を引き離す引張試験とは基本的に反対です。試験は、機械加工された材料試験片、または実際のコンポーネントのフルサイズまたは縮尺モデルで実行できます。一般的なタイプの圧縮試験には、トップロード (クラッシュ) テスト、曲げ (ベンド) 試験ばね試験が含まれます。

圧縮試験機

圧縮試験機は、圧縮 (プレス) 荷重下での材料の強度と変形挙動を決定するために特別に構成された万能試験機(UTM) です。典型的な圧縮試験機はロードセル、クロスヘッド、伸び計試験片グリップ、制御装置さらにドライブシステムから構成されます。マシンおよび安全設定をセットするために使用される試験ソフトウェアによって制御され、ASTMやISOなどの試験規格によって定義されている試験パラメータが保存されています。適切な圧縮試験機の選択は、試験する材料と準拠する必要がある規格によって異なります。指定された荷重または距離に到達するまで、または試験片が割れたり壊れたりするまでの力を測定することで、設計者や製造業者は、意図した目的のために材料が実装されたときにどのように機能するかを予測できます。

ツビックローエル圧縮試験機zwickiLineProLineAllroundLineそして落重試験機を含み、試験能力、材料の種類、アプリケーション、および業界標準に基づいて、顧客の要件を満たすように特別に設計されています。システム全体の安全性や信頼性に加え、ツビツクローエルでは全ての万能試験機では以下に焦点をあてて設計、製造をしています:

  • 分かり易い操作性を重視した、高いレベルの柔軟性
  • ニーズへのシンプルな適応 - および規格が求める要求
  • 将来を見据えたユーザーニーズへの拡張能力

ツビックローエル圧縮試験機の比較

モデル zwickiLine ProLine AllroundLine 落重試験機 高容量試験機
タイプ 電気機械
テーブル-トップマシン
電気機械
テーブル-トップマシン
電気機械
テーブル-トップ試験機
(5 kN – 150 kN)
フロアスタンディング試験機 (50 kN – 250 kN)
落重試験機 電気機械
負荷範囲 0.5 kN – 5 kN 5 kN – 100 kN 5 kN – 250 kN 2,000 Jまで 330 kN - 2,500 kN
圧縮試験、圧痕試験、パンクチャーテストのアプリケーションの具体例
  • フィルム
  • フォーム材・軟質フォーム材
  • スプリング
  • 電子部品
  • 歯科材料
  • オートインジェクター
  • プレフィルドシリンジとシングルユースシリンジ
  • マイクロニードル
  • 医療用バイアルの残留シール力(RSF)
  • 食品のテクスチャ分析製品
  • 熱可塑性パイプ
  • 硬質プラスチック
  • プラスチック包装(例.プラスチックボトル)
  • 絶縁材
  • スプリング
  • 電気産業におけるプラグおよびスプリングコンタクト
  • リング剛性試験
  • ジオテキスタイルの耐穿孔性
  • モーターおよびエンジン用のプラスチック製ハウジング
  • 車両サスペンション部品
  • 複合材料の圧縮とノッチ圧縮試験の目的
  • 電動機部品の接合工程
  • 燃料電池スタック
  • ジオテキスタイルの耐穿孔性
  • 木材、プラスチック、複合材、段ボールの梱包容器
  • 絶縁材
  • 自動車部品
  • 航空機部品
  • チューブ・パイプ
  • 複合材料ベースプレート
  • PMMA カバー
  • 安全靴
  • ヘルメット
  • フォーム、ハニカム構造の素材、ゴム
  • ばねの圧縮試験
  • アルミ製クラッシュボックスの圧縮試験
  • コンポーネントのプレスとクリンチ
  • シャーシコンポーネントの破壊荷重の決定
  • 溶接継目の強度試験
  • 大きいプラスチック製のボックス
  • 熱可塑性パイプ
  • バッテリーハウジング
  • 鉄道車輪
  • セラミックボルト

以下のセクションにて、その他のアプリケーション例について詳細情報をご確認いただけます。

圧縮試験用の圧縮プラテンと試験ツール

使用される圧縮ツールは、試験する材料と直接接触しています。したがって、それぞれの用途や要件に合わせて正確に調整し、適合させる必要があります。全ての試験に対応した幅広いレンジの圧縮試験キットを用意しています。これらの圧縮ツールは、個々の試験条件に応じて特定のアプリケーションに適応させることが出来ます。

圧縮試験冶具 は通常、上部と下部の試験ツールと圧縮ツールの2つの主要コンポーネントで構成されます。試験ツールを可能な限り多くの異なるテストに高いレベルの柔軟性で使用するために、幅広い互換性と組み合わせ可能なツールポートフォリオを構築しました。
個々の圧縮ツールと固定具のさまざまな要件は、基本的に次の結果から生じます。

  • 国際規格で定められた仕様
  • 多数の異なる試験片、材料、コンポーネント
  • 多種多様な試験片の形状と寸法
  • さまざまな種類の環境条件 (温度、湿度など)

以下に、当社がサービスを提供するさまざまな業界の要件に合わせて調整された、当社の包括的な圧縮試験ツールポートフォリオの抜粋を示します。

圧縮プラテン プラスチック/フォーム材 複合材 医療/医薬品 紙/段ボール

圧縮プレート

圧縮プラテンは、問題のアプリケーションに従って、特定のテスト基準で選択する必要があります。試験片の寸法と試験で予想される最大の力を知ることは重要です。

圧縮プラテンは、最大250kNの試験に使用できます。円形と長方形プラテンが区別されます。全ての圧縮プラテンは–70 から+250℃の温度環境下で使用可能です。圧縮のプラテンの寸法は、プレートの選択基準として最も優先されます。

定義された試験荷重で必要な試験片サイズ:

試験荷重最小 の許容面圧で必要な試験片表面積典型的なサイズ:
正方形の試験片
典型的なサイズ:
丸棒試験片
300 N/mm290 N/mm2300 N/mm290 N/mm2300 N/mm290 N/mm2
10 kN30 mm2110 mm2約. 6 mm約. 11 mm約. Ø 7 mm約. Ø 12 mm
20 kN70 mm2220 mm2約. 8 mm約. 15 mm約. Ø 9 mm約. Ø 17 mm
50 kN170 mm2550 mm2約. 13 mm約. 24 mm約. Ø 15 mm約. Ø 27 mm
100 kN330 mm21100 mm2約. 18 mm約. 34 mm約. Ø 20 mm約. Ø 36 mm
150 kN500 mm21700 mm2約. 23 mm約. 41 mm約. Ø 25 mm約. Ø 46 mm
250 kN830 mm22800 mm2約. 29 mm約. 53 mm約. Ø 33 mm約. Ø 60 mm

圧縮テストについてのご質問、またはアプリケーションに適したマシンを構成にサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。皆様のニーズをお伺いし、お話しができることを楽しみにしております。

お問い合わせ

圧縮試験の規格は?

圧縮試験は幅広い材料とコンポーネントの安全性、耐久性、完全性を調べます。圧縮試験の最も一般的なISOおよびASTM規格を以下に記載します:

  • ASTM D3574-C: 柔軟気泡フォーム材料の標準圧縮試験 - 柔軟気泡フォーム材料の圧縮特性/圧縮応力-ひずみ特性
  • ISO 844, ASTM D1621: 硬質気泡プラスチック(硬質フォーム)の圧縮試験
  • ASTM D695: 硬質プラスチックと連続繊維強化複合材料の圧縮特性の標準試験方法(エンドローディング圧縮)
  • ASTM F1306: 柔軟バリアフィルムおよびラミネートの低速浸透抵抗の標準試験方法
  • ISO 7886-1: 単回使用の無菌皮下注射器のプランジャーグライド力
  • ASTM F3067: ステントのラジアル圧縮試験

その他圧縮試験には企業内部規格があります。例えば、BSS 7260cやAirbus AITM 1-0010 issue 3などは航空機産業で一般的に使われている圧縮試験です。

プラスチックの圧縮試験の例:

押込み硬さ
ISO 2439, DIN 53577, DIN 53579-1, ASTM D 3574, ASTM D 3579
行先 押込み硬さ
硬化フォーム材の圧縮試験
ISO 844, ASTM D1621, EN 826
行先 硬化フォーム材の圧縮試験
圧縮応力曲線
ISO 3386, ASTM D3574-C および工場規格
行先 圧縮応力曲線
パンクチャー抵抗
ISO 14477 、ASTM F1306
行先 パンクチャー抵抗
リング剛性/リング柔軟性/初期リング剛性
ISO 9969, ASTM D2412, EN 1228, ISO 13968, ISO 13967
ツビックローエルのProLineおよびAllroundLine試験機は、全てのプラスチックパイプを試験するための荷重レンジをカバーしてます。
行先 リング剛性/リング柔軟性/初期リング剛性
試験プレート上のパンクチャ―試験
パンクチャ―試験では、ポリマーの衝撃強さは、増加するひずみ速度と多軸応力状態の下で決定されます。
行先 試験プレート上のパンクチャ―試験

複合材の圧縮試験

衝撃後圧縮 CAI
ASTM D7136、ASTM D7137、ISO 18352、エアバス AITM 1.0010、ボーイング BSS 7260 type II
この試験は、岩や鳥に当たった場合、または事故で損傷を受けた場合に、航空機または車両に発生する可能性がある損傷を測定するために実施されています。
行先 衝撃後圧縮 CAI
面内せん断(IPS)
繊維方向に対して±45°で引張試験または圧縮試験を実施することによって行う事ができます。
行先 面内せん断(IPS)

医療業界における圧縮試験

ステントの試験
ステントは血管への挿入、血管からの引抜き時に重たい荷重を受けています。こういう負荷は使用前に試験をしなければなりません。
行先 ステントの試験
残留シール力(RSF)バイアル
USPチャプター 1207に参照
バイアル蓋のこの圧縮試験は、シールの完全性に関するデータを提供しています。
行先 残留シール力(RSF)バイアル
紙&ダンボール包装
二次包装および輸送包装は、主に紙および厚紙でできており、製品を保護しなければならないだけでなく、開封も簡単に行われる必要があります。
行先 紙&ダンボール包装
シリンジのブレークウエイ力
引抜き力やグライド力は最も適切なシリンジを選定する際に重要なパラメーターとなります。
行先 シリンジのブレークウエイ力
プランジャーの滑りに必要な力
ISO 7886-1; USP-チャプター 1382 及び 382
ツビックローエル試験ソフトウェアは、プランジャーの移動、離脱力、最大および平均グライド力を記録および評価するために使用されます。
行先 プランジャーの滑りに必要な力

紙と包装の圧縮試験

圧縮性
圧縮性試験は紙の弾性及び塑性挙動を決定するために行われます。 圧縮性試験は紙の走行性と印刷特性を試験し調整するために行われます。
行先 圧縮性
ショートスパン圧縮試験 SCT試験
ISO 9895, EN 54518 、TAPPI T 826 - 紙の圧縮強度
行先 ショートスパン圧縮試験 SCT試験
リングクラッシュ試験 RCT試験
Iリングに形成された紙片のリングクラッシュ耐性の決定(SO 12192またはTAPPI T 822)
行先 リングクラッシュ試験 RCT試験
段ボールミディアム試験(CMT)
フルート形成後の段ボールメディアムの挙動 (DIN EN ISO 7263, TAPPI T 809)
行先 段ボールミディアム試験(CMT)
ボックスクラッシュ試験 積重ねクラッシュ試験
DIN EN ISO 12048 あるいはTAPPI T 804に準拠したボックスクラッシュ試験 DIN EN ISO 12048に準拠した積重ねクラッシュ試験
行先 ボックスクラッシュ試験 積重ねクラッシュ試験
エッジクラッシュ試験(ECT)
DIN EN ISO 3037 あるいはTAPPI T 811に準拠-段ボールの強度に関する特性値を決定します。
行先 エッジクラッシュ試験(ECT)
フラットクラッシュ試験
DIN EN ISO 3035あるいはTAPPI T 825
DIN EN ISO 3035あるいはTAPPI T 825に準拠した材料特性を決定
行先 フラットクラッシュ試験

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校正についての詳細情報:

校正

よくあるご質問

圧縮試験機は、圧縮 (プレス) 荷重下での材料の強度と変形挙動を決定するために特別に構成された万能試験機 (UTM) です。

試験片またはコンポーネントは、材料試験機に取り付けられた 2つの圧縮プラテンの間に配置されます。機械のクロスヘッドは、指定された力、速度、および/またはクロスヘッドの移動距離でプラテンを一緒に動かします。必要な値が測定され、記録されます。

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