ISO/TS 6892-5 Trektest op miniatuursamples uit metaal
De mini trektest, ook gekend als de miniatuurtrektest of trektest op miniatuursamples, wordt steeds belangrijker voor het testen van materialen. Deze methode biedt belangrijke voordelen, vooral bij het karakteriseren van materialen met hoge en ultrahoge sterkte waarbij slechts beperkt materiaal beschikbaar is, materiaal uit onderdelen genomen wordt of voor onderzoek en ontwikkeling.
Met de publicatie van ISO/TS 6892-5:2025 (TS = Technical Specification) werd voor het eerst een internationale norm gecreëerd die vereisten en procedures vastlegt voor de trektest op miniatuursamples op metaal. Dit onderlijnt het groeiende belang van deze testvariant in verschillende sectoren. ASTM E8/E8M-24 kreeg een update in mei 2024 en houdt ook rekening met deze trend van het testen van miniatuursamples in Annex A1.
Toepassingen Uitdagingen Resultaten - reproduceerbaarheid voor genormeerde samples Sampletypes en afmetingen
Leer meer over ons testgamma voor trektests op miniatuur-treksamples:
Testmachines Sampleklemmen Extensometer & DIC Hoge temperatuur Automatisering Vraag een gesprek Klantenprojecten
Wat is een mini trektest en waar wordt deze gebruikt?
Een mini trektest is een trektest op een sample met aanzienlijk gereduceerde afmetingen;. Dit zijn gewoonlijk vlakke of ronde samples met een kleinere sectie en een kortere meetlengte. Met deze methode kunnen mechanische eigenschappen zoals de treksterkte, de vloeigrens en de rek bij breuk bepaald worden met minimaal materiaalverbruik.
Terwijl standaard vlakke treksamples volgens ASTM E8 en ISO 6892-1 meetlengten (L0) hebben van 50,0 mm tot 200,0 mm, zijn voor vlakke en ronde miniatuur treksamples volgens ISO 6892-5 meetlengten toegelaten tot minder dan 20 mm respectievelijk 15 mm.
Meer over sample-afmetingen voor miniatuursamples volgens ISO en ASTM
In principe kunnen mini trektests uitgevoerd worden op alle metalen, maar ze worden vaak gebruikt in de volgende toepassingen:
- Onderzoek & ontwikkeling: Bij de ontwikkeling van nieuwe materialen zijn vaak slechts kleine hoeveelheden materiaal beschikbaar.
- Additieve productiemethoden: De productie van samples voor conventionele trektests kost veel tijd en geld.
- Materialen met hoge sterkte: Het testen van kleine samples vermindert de vereiste testlast en zorgt voor precieze metingen.
- Grote gietstukken en andere componenten in de automobielindustrie: Uit gietstukken met complexe geometrieën uit het chassis of het koetswerk kunnen slechts zeer kleine samplegeometrieën gehaald worden.
Speciale vereisten voor de mini trektest volgens ISO 6892-5 of ASTM E8 Annex 1
Ondanks hun gereduceerde afmetingen, moeten de miniatuurtests zo ontworpen zijn dat ze betrouwbaar en reproduceerbaar mechanische eigenschappen bepalen zoals treksterkte, vloeigrens en rek bij breuk. Hou rekening met de volgende zaken:
- De samplegeometrie moet voldoen aan de normen voor een goede reproduceerbaarheid.
- Door de kleine afmetingen is een nauwkeurige uitlijning van het sample in de testopstelling essentieel.
- De testsnelheid en rekmeting moeten uiterst precies aangehouden worden. Er moet een geschikte rekmeter met meetvoelers of een optisch meetsysteem gebruikt worden.
- De resultaten zijn niet rechtstreeks vergelijkbaar met standaard samples tenzij op voorhand een betrouwbare correlatie werd vastgesteld.
Hoe vergelijkbaar zijn resultaten van miniatuursamples met standaard samples?
ISO/TS 6892-5:2025 vermeldt expliciet op pagina 6, sectie 4 “Principle” dat de testresultaten van miniatuursamples niet rechtstreeks reproduceerbaar zijn met resultaten uit ISO 6892-1.
Dit betekent dat: Zelfs als de testmethoden gelijkaardig zijn, de verschillen in samplegeometrie en schaal (size effects) leiden tot systematische afwijkingen - in het bijzonder voor de rek bij breuk (A, At). De invloed van de korrelgrootte en de hitte-ontwikkeling tijdens de plastische vervorming spelen ook een rol.
De treksterkte (Rm) en de vloeigrens (Re) zijn anderzijds vaak heel goed reproduceerbaar als de geometrie en de implementatie goed gekozen zijn.
Om betrouwbare uitspraken te kunnen doen, voeren we reproduceerbaarheidstests uit in het ZwickRoell toepassingstechnisch testlaboratorium, en helpen we u bij het selecteren en het configureren van uw testsysteem voor miniatuur treksamples.
Karin Hanak - Head of Applications Engineering & Testlabs bij ZwickRoell
We bespreken met plezier uw noden.
Contacteer ons Leer meer over de de ZwickRoell toepassingstechniek
ZwickRoell testoplossingen voor mini trektests volgens ISO/TS 6892-5
De norm ISO/TS 6892-5:2025 en het testen van miniatuursamples algemeen stellen zeer hoge eisen aan de testopstelling, sampleklemmen, krachtmeting, uitlijning van het sample en rekmeting. Dit is waar ZwickRoell uitblinkt. Voor het testen van miniatuursamples bestaat geen specifieke oplossing die geschikt is voor alle individuele testvereisten. Het advies van onze toepassingsspecialisten verzekert dat we voor u het juiste testsysteem samenstellen uit onze verschillende testoplossingen, voor gegarandeerd reproduceerbare en betrouwbare testresultaten.
Contacteer ons voor individueel advies! Contactformulier
De volgende testoplossingen kunnen dienen als voorbeeld:
Materiaaltestmachine Sampleklemmen en uitlijning Extensometer Tests bij hoge temperatuur Geautomatiseerde testoplossingen
Universele testmachines met een breed krachtbereik
Terwijl klassieke tests op metaal hoge testkrachten vereisen, ligt de maximale testbelasting voor miniatuursamples vaak in het lage krachtbereik. Onze zwickiLine universele testmachines tot 5 kN volstaan gewoonlijk. ZwickRoell universele testmachines - zoals de gekende AllroundLine met testkrachten tot 250 kN - worden ook in het lage krachtbereik zo precies gekalibreerd dat ook krachten onder 5 kN nauwkeurig gemeten kunnen worden. Zo kunnen ook miniatuursamples getest worden met bestaande testsystemen, volledig conform aan de normen ISO 7500-1 of ASTM E4 (Klasse 1 of beter).
Flexibele oplossingen voor samples - op maat en aanpasbaar
Volgens ISO/TS 6892-5 heeft de kleinste samplevorm een meetlengte van slechts 5 mm. ZwickRoell levert een breed gamma standaard sampleklemmen en dus de ideale oplossing voor uw individuele miniatuursamples: mechanische, pneumatische of hydraulische inklemming, op maat van het materiaal, de maat van het sample, de schouderlengte en de afstand tussen de klemmen. Onze specialisten adviseren u uitgebreid en ontwikkelen samen met u een geschikte klemoplossing.
Perfecte uitlijning - een beslissende succesfactor
De precieze axiale uitlijning van het sample is essentieel voor de geldigheid van de test. Naast een uitlijneenheid en precies regelbare centreeraanslagen, kunnen onze specialisten indien nodig een controle doen op de uitlijning van het sample, een centrale component van ons toepassingsgericht advies.
Extensometer voor maximale nauwkeurigheid op kleine schaal
Precieze rekmeting is beslissend, vooral bij korte meetlengten en lage rekken. ZwickRoell vertrouwt op contactloze optische systemen zoals de videoXtens 1-32 HP/TZ - specifiek ontworpen voor tests op hoge temperaturen zoals in ISO 6892-2 en ook zeer geschikt voor het testen van miniatuursamples bij kamertemperatuur. De hoge resolutie, de compensatie van laterale bewegingen van het sample en automatisch volgen van het meetbereik verzekeren betrouwbare resultaten voor de rek bij breuk, de vloeigrens en de elasticiteitsmodulus. Daarnaast maakt digitale beeldcorrelatie (DIC) een gedetailleerde analyse van het breukgedrag mogelijk over heel de lengte van het sample, een groot voordeel voor onderzoek en ontwikkeling.
Als alternatief voor rekmeting met video extensometers is de makroXtens extensometer met meetvoelers bijzonder geschikt voor trektests op miniatuursamples dankzij speciale voelers voor meetlengten L0 van 5 mm of meer.
Trektest op microsamples onder hoge temperatuur
ZwickRoell heeft een overtuigend productgamma voor de precieze karakterisatie van mini en microsamples bij hoge temperaturen.
- Met de laserXtens 1-32 HP/TZ kunnen minisamples gemeten worden met maximale nauwkeurigheid vanaf een meetlengte van 1,5 mm, bij kamertemperatuur en hoge temperaturen tot +2.000°C in nauwkeurigheidsklasse 0.5 volgens EN ISO 9513.
- Ovens voor hoge temperaturen, vooral de korte modellen met 1, 2 of 3 verwarmingszones, zijn ideaal voor het testen van mini en microsamples, en zorgen voor precieze regeling van de temperatuur langs het sample.
- Een uitlijneenheid en stijve laststrangen verzekeren optimale testcondities en betrouwbare, reproduceerbare testresultaten, zelfs op de kleinste samples en bij extreme temperaturen.
- Als alternatief voor de laser extensometer vormt ook de videoXtens 1-32 HP/TZ, een contactloos meetsysteem op basis van een camera, een ideale optie voor hoge temperaturen.
Meer informatie over onze accessoires voor tests bij hoge temperaturen
Optioneel: Geautomatiseerde mini trektest
Voor bijzonder betrouwbare testresultaten kan de mini trektest ook geautomatiseerd worden. Met het ZwickRoell roboTest N testsysteem worden de miniatuursamples behandeld door een robot en precies in de sampleklemmen geplaatst. Dankzij de robot worden de invloeden van de bediener zoals temperatuur van de handen, vochtigheid van de handen en schuine of verkeerde inklemming van kleine samples in de klemmen geëlimineerd. Een sectiemeettoestel met laser kan nauwkeurig de dikte en breedte van het miniatuursample bepalen, waardoor de reproduceerbaarheid van de testresultaten nog verder verbetert.
Het gebruik van geautomatiseerde testsystemen verhoogt niet enkel de efficiëntie maar verbetert ook aanzienlijk de veiligheid van de bediener: Doordat de robot het sample manipuleert, wordt het laboratoriumpersoneel beschermd tegen mogelijke verwondingen bij het plaatsen van het sample, zoals inklemmen of pletten van vingers.
Voor een betere traceerbaarheid en controle van de testresultaten, kunnen de resten van de samples in zakjes verpakt worden na de test. Zo kunnen testresultaten makkelijk en eenduidig toegewezen worden en achteraf onderzocht worden.
Miniatuur treksamples - types en afmetingen
ISO/TS 6892-5 definieert vier verschillende samplevormen (type A tot D) voor vlakke miniatuursamples. Voor ronde samples zijn drie verschillende samplevormen (type P tot R) beschreven. Type D en P voldoen aan de vereisten van ISO 6892-1 op vlak van de meetlengte.
ASTM E8/E8M legt in Annex A1 expliciet drie verschillende samplevormen vast voor vlakke miniatuursamples. Daarnaast beschrijft ASTM E8/E8M in Sectie 6 bijkomende “subsize” en “small-size” ronde samples voor metaalproducten zoals metaalplaat, dikke plaat en buizen met grote diameter.
Vlakke miniatuursamples
| in mm (inch) | Meetlengte L0 | Breedte in meetbereik b | Lengte in parallel gedeelte van sample Lc | Totale lengte L | Breedte in klembereik B |
|---|---|---|---|---|---|
| ISO/TS 6892-5 | |||||
| Type A | 5 | 1,25 | 7,5 | 23 | 4 |
| Type B | 10 | 2 | 12 | 32 | 6 |
| Type C | 10 | 2,5 | 15 | 35 | 6,5 |
| Type D* | 20,5 | 5 | 28 | 70 | 12 |
| ASTM E8/E8M “Annex A1” | |||||
| Miniatuursample 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) |
| Miniatuursample 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) |
| Miniatuursample 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 sample" | 25 (1,0) | 6 (0,25) | 32 (1,25) | 100 (4) | 10 (0,375) |
Rond miniatuursample
| in mm (inch) | Meetlengte L0 | Diameter in meetbereik b | Lengte in parallel gedeelte van sample Lc | Totale lengte L |
|---|---|---|---|---|
| ISO/TS 6892-5 | ||||
| Type P* | 15 | 3 | 18 | 32 |
| Type Q | 12,5 | 2,5 | 15 | 29 |
| Type R | 10,5 | 2 | 12 | 26 |
| ASTM E8 Small-size sample** | ||||
| Specimen 3 | 24±0,1 (1±0,005) | 6±0,1 (0,25±0,005) | 30 (1,25) | |
| Specimen 4 | 16±0,1 (0,64±0,005) | 4±0,1 (0,16±0,003) | 20 (0,75) | |
| Specimen 5 | 10±0,1 (0,45±0,005) | 2,5±0,1 (0,113±0,002) | 16 (0625) | |
| ASTM E8M Small-size sample*** | ||||
| Specimen 4 | 20±0,1 (0,8±0,005) | 4±0,1 (0,16±0,003) | 24 (1) | |
| Specimen 5 | 12,5±0,1 (0,565±0,005) | 2,5±0,1 (0,113±0,002) | 20 (0,75) | |
* voldoet aan de vereisten van ISO 6892-1 voor meetlengte
** proportioneel met standaardsample (L0 4x diameter)
*** proportioneel met standaardsample (L0 5x diameter)
OVER DE AUTEUR:
Dr. Harald Schmid
Globale sectormanager voor metaal | ZwickRoell GmbH & Co. KG
Als globale sectormanager is hij verantwoordelijk voor de strategie in de metaalsector. Hij observeert de markt, ontwikkelt testoplossingen en ondersteunt de verkoop op internationaal niveau.
Hij heeft uitgebreide ervaring met normering en is actief betrokken in verschillende comités, waaronder het internationale ISO comité ISO/TC 164 Mechanical Testing of Metals en nationale DIN werkgroepen zoals NA 062-01-42 AA Tensile and ductility testing for metals en NA 062-01-47 AA Impact test for metals and mechanical-technological testing of metallic pipes.
Zijn academische carrière begon met een mechanisch ingenieursdiploma (B.Sc. & M.Sc) aan het Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Na enkele internationale posities in mechanical engineering, werkte hij als onderzoeksassistent aan de Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg rond materiaalkarakterisatie en vervorming van plaatmetaal. Hij wijdde zijn doctoraat aan het dieptrekproces met dieptrekstempels.
Interessante klantenprojecten met miniatuursamples
- 30 mm
- Omgevingstemperatuur
- Hoge temperatuur tot 1.400°C
- Trek, druk, buigtests
- Cyclische tests
