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研究開発向け特殊ソリューション

ツビックローエルは、さまざまな機関と協力して開発したカスタマイズされたソリューションに加えて、研究アプリケーションに固有の多くの標準ソリューションも提供しています。科学者にとって重要な関心事は、材料試験機の柔軟性です。彼らはたびたび新しい試験を行わなければならず、可能であれば既存の機械を使用してこれらの要件を満たす必要があります。

システムのインターフェースが特に重要となります。一方では、新しいセンサーがよく使用されます。これは、マシーンの測定信号とともに記録される必要があります。他方、記録されたデータを簡単にプロセスする必要もあります。これは、testXpert IIIで直接、または外部の評価ソフトウェアにデータをエクスポートすることで実現できます。

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  • 業種別パンフレット:大学・公的研究機関 PDF 4 MB

1.ひずみゲージの使用

原則として、測定技術の観点から、全ての測定データをひずみゲージと一緒に同期させ記録する必要があります-力から変位、ひずみまで。

ツビックローエルひずみゲージを接続させるために2つのオプションを提供しています。 

testControl測定制御装置への直接接続
HBM測定アンプを介した接続

testControl測定制御装置への直接接続

ホイートストンブリッジ回路は、さまざまなタイプのひずみゲージ(120Ω、350Ωなど)を試験システムに接続する外部接続ボックスによって行われます。適用されたひずみゲージは、4および6コンダクターテクノロジーを使用して、このインターフェース接続で接続できます。温度補正も可能です。testControlの装備方法に応じて、最大4つのDMSチャネルを統合できます。

HBM測定アンプを介した接続

特殊な同期メカニズムにより、HBM MGC+またはQuantumXで測定ポイントの数を簡単に増やすことができます。測定値は試験機の測定信号と同期して記録されますが、制御目的には使用できません。

2.testXpert III 特殊機能

長年にわたり、ツビックローエルはtestXpert IIIに対して、研究者にとって特に重要な機能を継続的に追加してきました。以下はその数例です。 

testXpert IIIソフトウェアに関してもっと詳しく

3.高温試験

CO2排出量を削減するための重要なアプローチは、エンジンの効率を改善することです。これを達成するには、燃焼室の温度を上げる必要があり、高温のための新しい材料と要件が必要になります。

A-USC(高度超臨界圧)発電所から新しい原子炉まで、新しい発電所技術を開発する場合、高温特性を明確に理解することが不可欠です。この傾向は、高温で実行される試験が増えることを意味します。 

ツビックローエルには、これらの問題に特化した独自のコンピテンスセンターがあります。通常、真空または不活性ガス雰囲気では、試験温度は1,200°C以上に達します。高温試験を実行する際の1つの課題は、変位/ひずみを直接測定することです。

ツビックローエルは長年、高温用に最適化されたレーザー伸び計を開発してきました。加熱炉内の試験片のひずみを窓から非接触で測定できます。

4.クリープ試験と繰り返し特性

純粋な高温特性に加えて、高温下でも測定する必要がある他の機械的特性も発電所の技術で重要です。高温耐性に加えて、風力および太陽光発電所からのエネルギー供給の変動によって引き起こされる動作モード変更は、材料に特別な条件を課す要因です。

多くの発電所は、柔軟な方法で短い間隔で起動および停止できる必要があります。これにより、材料の熱機械的疲労(TMF)が発生し、起動およびシャットダウンするたびに材料が熱膨張します。20世紀のほとんどの発電所はそのようなストレスのために設計されておらず、振り返って再計算し、それに応じて変換する必要があります。

すべての蒸気発電所、特に760℃までの温度と380 barまでの蒸気圧で運転されるA-USC発電所のもう一つの問題は、材料の腐食です。材料が反応する方法(緩和または遅延)は、高温で長時間にわたって一定のひずみまたは応力で観察されます。こ現象もまた繰返し発生します(クリープ疲労)。

5.低サイクル疲労 (LCF試験)

低サイクル疲労試験中、材料は、最小の塑性変形に達するまで、特定の温度(通常は高められた温度)で周期的に荷重が加えられます。試験片(材料)は、この種の荷重下で数千の荷重変化に耐えます。このプロセスでは、弾性から塑性変形への移行中に試験片の剛性が劇的に変化するため、試験機または機械のコントローラーに対する要求が特に高くなります。したがって、コントローラーはひずみの増加率を一定に保つために非常に迅速に応答する必要があります。 

6.熱機械疲労(TMF)

熱機械的疲労(TMF)は、材料の熱膨張の結果として生じる機械的負荷のシミュレーションです。これは、発電所(およびサーマルエンジン)が起動またはシャットダウンするたびに発生します。起動時に、すべてのコンポーネントの温度は室温から動作温度まで上昇し、それに伴って材料が膨張します。この膨張により材料にストレスが発生します。これは、コンポーネントの損傷を防ぐために正確に決定する必要があります。 

熱機械疲労では、試験片を周期的に加熱します。 試験機は、同相または逆相で機械的ひずみを重ね合わせます。 

7.高サイクル疲労(HCF)

LCF試験とは対照的に、高サイクル疲労試験では、材料の線形弾性範囲でのみ荷重変化が発生します。重要なアプリケーションの1つは、材料またはコンポーネントの疲労限度の決定です。疲労限度は通常ヴェーラー曲線 (s/n 曲線)により決定され、そこでは試験片が破損するまで、さまざまな応力とひずみの振幅が試験片に負荷されます。ヴェーラー曲線は、一定の振幅を使用して決定されます; ガスナー曲線は、可変振幅を使用して決定されます。

これらの特性曲線もさまざまな温度条件下で決定されます。

8.ナノからマクロまでの計装化硬さ試験

計装化押し込み深さ測定は、長年研究分野で使用されています。非常に薄い層やコーティングの機械的特性を決定するために使用されます。力の押し込み深さ測定により、硬度(マルテン)と弾性および塑性特性を決定できます。

コーティングの特性を決定するための経験則として、圧子(ビッカースまたはバーコウィッチ)は、コーティングの厚さの10%を超えて浸透しない場合があります。ツビックローエル UNATシステムは、10nmから30µmの押し込み深さで使用でき、ZHU/Zwickiシステムは、6µmを超える押し込み深さで使用できます。これは、ツビックローエルがすべてのナノ、マイクロ、マクロの硬度範囲のソリューションを備えていることを意味します。

お客様のあらゆる試験要求に最適な試験ソリューョンを探して見つけます。

私たちの業界エキスパートへご連絡お待ちしています。

皆様のニーズを話し合うことを楽しみにしております。

 

ご連絡お待ちしております

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