動的試験の自動化 – 試験プロセスの最適 再定義

動的粘弾性測定（DMA） は、粘弾性材料の特性評価における重要な手法です。 これらの用途に対し、ツビックローエルは 精密リニアモータ試験機をベースとしたDMA（動的粘弾性測定）自動化ソリューションを提供しています。主な用途としては、円筒形エラストマー試験片を用いた、剛性、エネルギー損失、損失係数などの測定が挙げられます。

特にDMA（動的粘弾性測定）において、試験室では次のような状況がよく見受けられます：個々の試験時間が長いため、ただ待つには時間がかかりすぎます。その一方で、別の作業を本格的に始めるには短すぎるため、時間の有効活用が困難です。その結果、熟練した技術者が拘束されることになり、本来生み出されるべき付加価値が損なわれてしまいます。

そこで、自動試験システムroboTest N が、試験片の供給からポジショニング、そして測定までをすべて担います。恒温槽、および試験機軸による自動高さ測定を組み合わせることで、多数の試験片シリーズであっても、再現性よく効率的にDMA試験を行うことが可能です。オペレータの手の温度による影響や試験片の不正確なセットといったオペレーターによる要因を徹底的に排除することで、測定結果のばらつきを大幅に低減します。

同時に、ロボットが自動開閉機構を備えたサイド開口部から試験片を供給するため、試験片を追加するたびに恒温槽を開閉する必要がありません –これにより、熱損失と加熱時間を大幅に削減できます。

疲労試験 （ASTM E466 / DIN 50100）は特に時間を要する試験です。だからこそ、自動化がその真価を発揮します：自動試験システムは、これら膨大な時間を要する試験を、連続的かつ確実に行われる 効率的なプロセスへと変革します。

特に疲労試験においては、試験の終了時刻が勤務時間外になってしまうことが少なくありません。自動化されていない場合、次の営業日まで試験が停止したままになるか、あるいは追加の人件費が発生することを意味します。自動試験システムが、この問題を解消します：システムが自動で試験片を交換し、即座に次の試験を開始します。

さらなる特筆すべき利点は、 試験片ハンドリングの安定性です：この自動化により、すべての試験片を全く同じ状態でグリップにクランプすることが可能になります。オペレーターによる影響や、手動セットに起因するばらつきを完全に排除します。その結果、試験結果の再現性と反復性が大幅に向上し、データのばらつきも顕著に低減されます。

主な用途としては、サーボ油圧式試験機または 電磁力式試験機.を用いた、丸棒、板状、またはせん断試験片による S-N曲線の作成などが挙げられます。 roboTest R などの自動試験システムは、試験片のグリップ、クランプ、そして測定までを、伸び計（videoXtens など）の使用の有無にかかわらず自動で行います。

その結果: 疲労試験の再現性向上、材料試験機の高い稼働率、そしてオペレーターが常駐することのない効率的な24/7運用を実現します。

ASTM E399などの規格に準拠した破壊力学試験は、破壊靭性値 K₁C といった特性値を求めるために用いられます。一般的に、鉄鋼またはアルミニウム製のCT試験片が試験に用いられます。試験シーケンスは、連続する2つのステップに分かれています：破壊靭性を求めるため、まずターゲットとなる破壊点に向けて 「予き裂」の導入を行い、続いて静的引張試験を実施します。実務において、これらの複雑な試験は経験豊富な専門家によって行われるのが一般的です。その実施と評価の双方に、高度な専門知識が要求されるためです。

ツビックローエルは、共振式試験機バイブロフォアをベースとした、強力な自動化ソリューションを提供しています。このシステムは、自動化ソリューションroboTest N と組み合わせることで完成し、試験片の再現性のあるクランプを可能にします。これにより、破壊力学試験を効率的かつ標準化された方法で実施でき、極めて高いプロセス信頼性を実現します。

コスト効率に優れた連続自動化の鍵はバイブロフォア共振式試験システムの特長にあります：揺動クロスヘッドの自動油圧クランプが、2つの試験ステップ – 動的予き裂導入および静的引張試験 – を手動の切り替えなしに.単一の材料試験機で実施することを可能にします。これにより、中断のない連続した試験シーケンスが可能になります。

その結果、自動化はそのポテンシャルを最大限に発揮することができます：ユーザーは試験片をマガジンにセットするだけで、その後のすべての工程 – 試験片の供給、精密なポジショニング、そして両方の試験フェーズの完全な実施まで – が自動的に行われます。その結果、連続的かつ効率的で、オペレーターに依存しない試験プロセスが実現します。これにより、熟練した技術者はルーチンワークから解放され、より高度な専門性が求められる業務に注力できるようになります。