Testsysteem voor hoge temperatuur

In applications such as engine design, power plant design, powertrains, and chemical plants, the material behavior under increased temperatures up to approx. 2,000°C and higher are of vital importance. For these tests, the ZwickRoell Group offers modular standard solutions for a temperature range of-80°C to 1,600°C and customized testing solutions up to a temperature of 2,000°C.

ZwickRoell's complete solutions for high-temperature are based on the proven load frame concept of the AllroundLine. The flexible and modular load frame design in conjunction with an array of high-temperature components enable the configuration of individual testing systems that are optimally matched to the testing requirements of our customers.

Modulariteit van testsystemen voor hoge temperatuur

Om te voldoen aan de eisen van verschillende normen en klantspecifieke tests op hoge temperatuur, levert ZwickRoell modulaire testsystemen voor quasi-statische trek-, druk- en buigtests bij hoge temperatuur. De optimale systeemcombinatie ontstaat wanneer de noden van de klant op vlak van testtemperatuur, samplevorm, geometrie, afmetingen en de onderdelen van het testsysteem goed op elkaar zijn afgestemd. 

De belangrijkste componenten van een testsystemen voor hoge temperatuur zijn:

Rekmeters

Afhankelijk van het te testen materiaal en het gekozen verwarmingssysteem, is een contact- of contactloze extensometer beter geschikt voor de test bij hoge temperatuur. Met een grote keuze aan rekmeters gaat ZwickRoell elke uitdaging aan bij het meten van verlenging. Problemen zoals smalle toegangen tot het verwarmingssysteem, temperatuurgevoelige sensoren, ontoereikende belichting of luchtwervelingen behoren daardoor tot het verleden.

Verwarmingssystemen

Afhankelijk van het materiaal gebeuren de tests bij verschillende temperaturen. Kunststoffen of composieten worden al onder 250°C op hun weerstand tegen hoge temperaturen getest. Voor metalen en andere temperatuurbestendige materialen zijn temperaturen tot ver boven 1.000 °C relevant. Omwille van het grote gamma verwarmingssystemen zijn met ZwickRoell alle temperaturen mogelijk tot 2.000 °C.

Regelaar

Een exacte regeling van de temperatuur van het sample vormt de basis voor elke test bij hoge temperatuur. De ZwickRoell regelaar zorgt voor de automatische regeling van de sampletemperatuur, onafhankelijk van de bediener en binnen de genormeerde temperatuurtoleranties, zonder overshoot en zonder empirisch bepalen van de regelparameters.

Meting van de sampletemperatuur

De eisen gesteld aan de temperatuurmeting in tests bij hoge temperatuur zijn zeer streng en kunnen enkel gemeten worden met gepaste thermo-elementen en een betrouwbare kalibratie van de volledige meetketting. De meest gebruikte meetelementen bij hoge temperatuurtests zijn van het type N en S, hoewel voor speciale toepassingen ook andere types gebruikt worden.

Laststrang

Afhankelijk van het soort test en de temperatuur worden ZwickRoell testsystemen met metalen of keramische laststrangen uitgerust. Voor een optimale uitlijning worden uitlijneenheden of zelfuitlijnende laststrangen gebruikt.

  • Trektest: Zelfuitlijnende laststrang in metaal of keramisch materiaal
  • Druktest: Zelfuitlijnende laststrang uit metaal met omkeerkooi of vaste laststrang uit keramisch materiaal
  • Buigtest: Vaste laststrang uit keramisch materiaal

Klemmen

De klemmen gebruikt bij tests op hoge temperatuur moeten niet enkel het sample stevig vasthouden bij elke temperatuur, maar moeten ook weerstaan aan de thermische en mechanische belasting. Afhankelijk van de samplevorm en het materiaal komen klemmen in verschillende uitvoeringen en materialen aan bod, die zo bijdragen aan de maximale flexibiliteit van het ZwickRoell testsysteem voor hoge temperatuur.

Standaard systeemcombinaties voor hoge temperatuur

Het gamma frames, verwarmingssystemen, meeteenheden voor sampletemperatuur, rekmeters en samplehouders laten talrijke combinaties toe.

De hieronder beschreven systeemcombinaties geven inzicht in de modulariteit van de ZwickRoell systemen voor hoge temperatuur.

Voordelen en eigenschappen

  • ZwickRoell levert oplossingen in verschillende varianten. De minimale temperatuur ligt bij 200 °C, de maximale temperatuur bij 2.000 °C.
  • Afhankelijk van het te testen materiaal, zijn ovens met 1, 2 of 3 zones met lucht, onder vacuüm of onder inert gas beschikbaar.
  • De ZwickRoell oplossingen onderscheiden zich door een optimale afstemming van de oven, regelaar, passende klemmen voor trek- en buigtests en de passende contacterende of contactloze extensometer.
  • Ovens voor hoge temperaturen en extensometers zijn voorzien van uitzwenksystemen. Dit zorgt voor een comfortabele en handige bediening van de testmachine, die zo ook gebruikt kan worden bij kamertemperatuur, vrijwel zonder ombouw.
  • Met behulp van een verticaal gesplitste oven kunnen trekstangen makkelijk uitgewisseld worden met een snelspansysteem.
  • Optioneel is een monstertemperatuurmeting met tot drie thermokoppels beschikbaar voor directe meting van de monstertemperatuur. Dit garandeert dat de testen volgens de norm gebeuren.

Systeemcombinatie 1

Deze testoplossing wordt vaak gebruikt voor kwaliteitscontrole en is ideaal voor het testen van gelijkaardige samplevormen en grootten. De vast opgestelde sampletemperatuurmeting maakt de bediening makkelijker, maar vormt ook de basis voor betrouwbare en herhaalbare testresultaten.

Systeemoverzicht:

  • Tafelmodel testmachine met instelbare werkhoogte voor optimale ergonomie
  • Hoge temperatuuroven voor temperaturen tussen +200 en 1.250°C.
  • Normconforme regelaar voor exacte regeling van de sampletemperatuur, onafhankelijk van de bediener
  • Meting van de sampletemperatuur met vaste afstand tussen de thermokoppels voor samples met gelijkaardige grootte en geometrie
  • Laststrang voor hoge temperatuur
  • Meting van de verlenging van het sample met contactloze of contacterende rekmeter
  • Beproefde testControl II meet- en regelsturing
  • Krachtbereik tot 150 kN

Systeemcombinatie 2

Voor samples met variërende grootte en geometrie is een flexibel testsysteem nodig, dat toch betrouwbare testresultaten levert. Deze systeemcombinatie, die vaak gebruikt wordt in onderzoeksinstellingen en universiteiten, is hiervoor bijzonder geschikt. Bovendien kan de instelbare sampletemperatuurmeting naast trektests ook gebruikt worden voor buig- of druktests.

Systeemoverzicht:

  • Tafelmodel testmachine met instelbare werkhoogte voor optimale ergonomie
  • Hoge temperatuuroven met hoogteverstelling voor temperaturen tussen +200 °C en 1.250 °C
  • Uitzwenkeenheid maakt testen bij kamertemperatuur mogelijk
  • Normconforme regelaar voor exacte regeling van de sampletemperatuur, onafhankelijk van de bediener
  • Meting van de sampletemperatuur met instelbare afstand tussen thermokoppels voor samples met verschillende grootte en geometrie
  • Variabele openingen in de oven voor gebruik met verschillende rekmeters en sampletemperatuurmeters
  • Laststrang voor hoge temperatuur
  • Meting van de verlenging van het sample met contactloze of contacterende rekmeter
  • Beproefde testControl II meet- en regelsturing
  • Krachtbereik tot 150 kN

Systeemcombinatie 3

Deze extreem flexibele testoplossing kan elke vraag in het testlab aan, omdat zowel een groot aantal samples als normen en een groot krachtbereik afgedekt wordt.

Systeemoverzicht:

  • Vloermodel testmachine met eenvoudige en snelle aanpassing van de werkhoogte
  • Hoge temperatuuroven met hoogteverstelling voor temperaturen tussen +200 °C en 1.250 °C
  • Uitzwenkeenheid maakt testen bij kamertemperatuur mogelijk
  • Ook verkrijgbaar met zijdelingse werkruimte, om ombouw te vermijden en snel te wisselen tussen tests bij hoge temperatuur en tests bij kamertemperatuur
  • Normconforme regelaar voor exacte regeling van de sampletemperatuur, onafhankelijk van de bediener
  • Meting van de sampletemperatuur met instelbare afstand tussen thermokoppels voor samples met verschillende grootte en geometrie
  • Meting van de sampletemperatuur met instelbare afstand tussen thermokoppels voor samples met verschillende grootte en geometrie
  • Laststrang voor hoge temperatuur
  • Meting van de verlenging van het sample met contactloze of contacterende rekmeter
  • Beproefde testControl II meet- en regelsturing
  • Groot krachtbereik tot 250 kN, en optionele tweede krachtcel voor kleinere krachten

CERN Particle Accelerator Materials are Characterized Using Testing Machines from ZwickRoell

CERN, the European Organization for Nuclear Research (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) is one of the largest and most respected centers for fundamental physics research in the world. With the Large Hadron Collider (LHC), a ring-shaped particle accelerator with a 27 kilometer circumference, situated 100 meters underground in the border region of Switzerland and France, near Geneva, physicists conduct research on the building blocks of the universe and their interactions.
Structure.Top