Testen van materialen
Met niet-destructieve en destructieve materiaaltests of materiaalonderzoek wordt de mechanische draagkracht van een materiaal onderzocht tot breuk of een specifieke vervorming. De test kan gebeuren bij verschillende omgevingscondities.
Met behulp van karakteristieke materiaalwaarden levert het testen van materialen een duidelijke definitie van de eigenschappen van een materiaal, waardoor verschillende materialen vergeleken kunnen worden.
Materiaaltests gebeuren niet enkel in onderzoeksinstellingen, ze leveren bedrijven ook waardevolle kennis voor de ontwikkeling van nieuwe producten, en de verbetering van bestaande producten.
Overzichten van soorten testsDestructieve materiaaltestsNiet-destructieve materiaaltests
Testmachines voor statische tests Testmachines voor dynamische tests
Genormeerde testmethoden (bv. volgens ASTM en ISO) spelen een centrale rol bij mechanische tests op materialen en componenten, en worden wereldwijd erkend om kwaliteit en veiligheid te garanderen in verschillende sectoren. Ze beschrijven precieze specificaties voor testprocedures, testcondities en testuitrusting:
Testmethoden voor materiaaltests
Er bestaan vele testmethoden die toegepast kunnen worden bij het testen van materialen:
- Bij (quasi-) statisch testen of statische materiaaltests wordt het sample traag en constant belast. Tijdens statische materiaaltests worden de sterkte en het vervormingsgedrag van samples en onderdelen bepaald onder invloed van trek-, druk- of buigkrachten, met afschuiving of torsie. Statische materiaaltests gebeuren in vergelijking met dynamische materiaaltests bij lagere testsnelheden.
- Bij dynamische tests wordt het sample onderworpen aan een impactbelasting of wordt een belasting periodiek over een langere tijd uitgeoefend op het sample. Dynamische materiaaltests verwijzen naar (destructieve) tests op materialen of onderdelen met een snelle beweging (dynamisch). Voorbeelden hiervan zijn kerfslaghamers, valtorens, of hogesnelheidstests (doorsteektests of hogesnelheidstrektests).
- Cyclische materiaaltests/vermoeiingstests: bij cyclische materiaaltests gebeurt de belasting van het sample met continue terugkerende belastingscycli. Afhankelijk van de machine kunnen deze cycli de vorm aannemen van trek/druk, pulserende of alternerende belastingen met sinusvorm, zaagtandvorm, enz.
Destructieve tests
Bij destructieve tests worden samples genomen uit een materiaal en getest met mechanische of chemische belastingen. Het sample wordt vernietigd of gewijzigd (aan het oppervlak). Na de test kan het geteste onderdeel of sample niet langer gebruikt worden.
Destructieve materiaaltests spelen een bijzonder belangrijke rol in de automobielindustrie en de lucht- en ruimtevaart, aangezien materiaalvermoeiing in deze sectoren een zeer hoog risico vormt. Tegelijkertijd is het testen van materialen en componenten onontbeerlijk geworden in de medische sector.
Bij de meeste tests wordt het sample vernietigd.
Niet-destructieve tests
Tijdens niet-destructieve tests (NDT) wordt de kwaliteit van een sample getest zonder het te beschadigen. Zo wordt verzekerd dat de materiaalkwaliteit hoog genoeg is voor verdere verwerking en dat het betrouwbaar kan weerstaan aan belastingen op lange termijn.
Niet-destructieve testmethoden zijn onder andere:
Toepassingsvoorbeelden van niet-destructieve materiaaltests
Film
Schuim
Spuitbus
Onderdelen en componenten van een materiaaltestmachine
Alle materiaaltestmachines zijn opgebouwd uit een aantal vergelijkbare
basisonderdelen en componenten. Op het frame worden allerhande componenten gemonteerd:
Sturing Sampleklemmen Extensometers Krachtmeetcellen Testsoftware
Genormeerde testmethoden voor mechanische materiaaltests
Materiaaltests omvatten een breed gamma testmethoden waarmee het gedrag en de materiaaleigenschappen van standaard samples of afgewerkte stukken en onderdelen (testen van componenten) bepaald wordt onder mechanische, thermische of chemische belasting. De vereisten aan de testprocedures verschillen naargelang de sector en worden voornamelijk vastgelegd in ISO normen en ASTM normen, maar ook in sectorspecifieke normen en fabrieksstandaarden van de producenten.
Hier vindt u een overzicht van belangrijke genormeerde testmethoden voor mechanische tests op materialen en componenten:
| Short description | Standards |
|---|---|
| Waterstof & metaal | KIH test |
|
| Metaal | Trektest op folie |
|
| Kunststof | Elastomeren | Trektest |
|
| Metaal | Buigtest op plaatjes |
|
| Medisch | Cleanrooms |
|
| Composieten & kunststof | Druktest (end loading) |
|
| Papier & karton | Natte sterkte / natte trektest |
|
| Metaal | genormeerde testmethode voor staal |
|
| Textiel | textielstoffen | Trektest (grab test) |
|
| Medische industrie | On-Body Delivery Systems (OBDS) |
|
| Metaal | Thermomechanische vermoeiing (TMF) |
|
| Medisch | Luer lock verbinding - vervangen door ISO 80369 |
|
| Metaal | Trektest (kamertemperatuur) |
|
| Bouwmaterialen | Glas & dakpannen | Buigtest |
|
| Medische industrie | Autoinjectoren |
|
| Textiel | Draad, garen, twijn | Trektests |
|
| Medisch | Testen van mondmaskers |
|
| Kunststof | Trektest |
|
| Kunststof | Folie | Trektest |
|
| Kunststof | Buizen | Ringstijfheid / ringbuigzaamheid |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Cupping test volgens Erichsen & Olsen |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Earing test |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Hole expansion test, randscheurgevoeligheid |
|
| Druktest met shear loading |
|
| Papier & karton | Droge trektest |
|
| Metaal | Buizen | Ringtrektest |
|
| Metaal | Buizen | Buisplettest |
|
| Waterstof & metaal | Falen van materialen door waterstofverbrossing |
|
| Metaal | Buizen | Expansietest |
|
| Kunststof | Trektest |
|
| Metaal | Samples | Trektest |
|
| Waterstof & metaal | Waterstofverbrossing van staal tijdens het coatingproces |
|
| Composieten | Druktest (combined loading) |
|
| Papier, karton en golfkarton | barsttest |
|
| Metaal | Buizen | Flenstest |
|
| Composieten | Gekerfde druktest (OHC, FHC) |
|
| Papier | Gegolfd papier | Corrugating Medium Test (CMT) |
|
| Metaal | Buizen | Ringexpansietest |
|
| Papier & karton | Druksterkte / Ring Crush Test (RCT) |
|
| Papier & karton | Druksterkte / stripstuiktest (SCT) |
|
| Metaal | Trektest (verhoogde temperatuur) |
|
| Composieten | Trektest |
|
| Papier | Zero-span treksterkte |
|
| Composieten | Trektest |
|
| Metaal | Trektest (verhoogde temperatuur) |
|
| Papier | Wrijvingscoëfficiënt |
|
| Papier & karton | Interne hechtingstest / Z-richting trektest |
|
| Papier, karton & golfkarton | Buigtest / stijfheid bij buigbelasting (2-punts, 3-punts, 4-punts) |
|
| Papier | Gegolfd papier | Stripstuikweerstand (S-test) |
|
| Karton | golfkarton | Buigtest / Kwaliteit van rillen |
|
| Karton | Golfkarton | Doorsteektest (LPET vs PET) |
|
| Karton | Golfkarton | Flat Crush Test (FCT) |
|
| Karton | Golfkarton | Kantstuikweerstand (ECT) |
|
| Karton | Golfkarton | Box Compression Test / stapeltest (BCT) |
|
| Papier | Tissue | Natte treksterkte |
|
| Papier | Tissue | Droge trektest |
|
| Papier | Tissue | Barstweerstand / doorsteektest |
|
| Kunststof | Folie | Trektest |
|
| Kunststof | Flexibel schuim | Collectieve norm voor verschillende tests |
|
| Metaal | Trektest (kamertemperatuur) |
|
| Metaal | Trektest (miniatuursamples) |
|
| Kunststof | Trektest bij hoge reksnelheden (hogesnelheids trektest) |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Vermoeiingstests op heupstam / levensduur vermoeiing |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Druk/trektest modulair heupkoppen |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Testmethode voor vervorming van de acetabulaire schaal |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Krachten voor het scheiden van de heupschaal / liner |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Weerstand tegen torsie op de heupkop - heupstam |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Krachten voor het scheiden van conische verbindingen |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Druk/trektest modulair heupkoppen |
|
| Medisch | Heupimplantaten | Vermoeiingstest op metalen femurstammen |
|
| Medisch | Knie-implantaten | Vermoeiingstest op het tibiaplateau |
|
| Metaal | Low cycle fatigue test (LCF) |
|
| Bouwmaterialen | Hout | Trek- en buigtest |
|
| Textiel | Banden, riemen, touwen, koord | Trektests / adhesietests |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Cupping test, vervormingsgrenscurve (FLC) |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Earing test, Fukui |
|
| Medisch | Rugimplantaten | Statische & dynamische test / vertebrectomiemodel |
|
| Medisch | Tandimplantaten | Vermoeiingstest |
|
| Medisch | Condooms | Scheursterkte / scheurweerstand |
|
| Medisch | Verpakking | Residual seal force (RSF) flacon |
|
| Medisch | Insulinepennen en peninjectoren | Test voor kwaliteitscontrole |
|
| Metaal | Rockwell hardheid |
|
| Metaal | Hardheid Jominy end quench test (Jominy test) |
|
| Kunststof | Flexibel schuim | drukspanningswaarde |
|
| Kunststof | Flexibel schuim | Indentatiehardheid |
|
| Kunststof | Buizen| Kruiptest |
|
| Kunststof | Impactsterkte Charpy |
|
| Metaal | Vermoeiingstest (S-N curve test) |
|
| Textiel | Tests op stoffen, gecoate weefsels, geotextiel |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Cupping test, bulge |
|
| Medisch | Tandheelkunde | Buigsterkte keramiek |
|
| Medisch | Katheter | Trektest |
|
| Composieten | Compression After Impact (CAI) |
|
| Medisch | Medische handschoenen | Trektest |
|
| Medisch | Spuiten, voorgevuld | Testmethode voor evalueren van integriteit en functionaliteit |
|
| Kunststof | Impactsterkte Izod |
|
| Metaal | Hardheid Vickers |
|
| Kunststof | Folie | Doorsteekweerstand |
|
| Textiel | Afgewerkte producten | Trektests |
|
| Metaal | Plaatmetaal | Cupping test, VW test |
|
| Kunststof | Impactsterkte Izod |
|
| Kunststof | Componenten | Dynstat test |
|
| Kunststof | Flexibel schuim | Trekeigenschappen |
|
| Kunststof | Flexibel schuim | Scheursterkte |
|
| Kunststof | Impacttest, trek |
|
| Composieten | Buigtests |
|
| Kunststof | Buizen | Trekeigenschappen |
|
| Kunststof | Doorsteektest op testplaten |
|
| Kunststof | 3-punts buigtest |
|
| Kunststof | 3-punts buigtest |
|
| Metaal | Hardheid Brinell |
|
| Metaal | Buigtest |
|
| Medisch | Rugimplantaten | Tests op intervertebrale fusiemiddelen |
|
| Medisch | Stents | Radiale druktest |
|
| Kunststof | Folie | Wrijvingscoëfficiënt (COF) |
|
| Medisch | injectiespuiten | Zuigerglijkracht |
|
| Metaal | Plaatmetaal | r-waarde |
|
| Kunststof | Flexibel schuim | Test met constante krachtstoten |
|
| Kunststof | Buizen | Scheurgroei |
|
| Metaal | Plaatmetaal | n-waarde |
|
| Kunststof | Melt flow test (MFR, MVR) |
|
| Kunststof | Melt flow test (MFR, MVR, FRR) |
|
| Metaal | Breukmechanica scheurgroei da/dN |
|
| Metaal | Breukmechanica kritische spanningsintensiteitsfactor K1C |
|
| Metaal | Impacttest op gekerfde samples Charpy |
|
| Metaal | Impacttest op gekerfde samples Charpy & Izod |
|
| Composieten | interlaminaire afschuifsterkte (ILSS) |
|
| Metaal | Wapeningsstaal | Trek-, buig- en vermoeiingstest |
|
| Metaal | Wapeningsstaal | Afschuiftest |
|
| Metaal | Staalstrengen | Trek- en vermoeiingstest |
|
| Metaal | Bevestigingsmateriaal met schroefdraad | Trek-, proeflast, impact, hardheid en torsietest |
|
| Metaal | Moeren | proeflast, hardheid en openingstest |
|
| Metaal | Bevestigingsmateriaal met schroefdraad | Vermoeiingstest |
|
| Metaal | Drop weight test |
|
| Medisch | Luer lock verbinding |
|
| Metaal | Hardheid Leeb |
|
| Kunststof | Folie | Wrijvingscoëfficiënt (COF) |
|
| Kunststof | Plakband | Afpeladhesie / Peel test |
|
| Metaal | Hardheid oppervlaktehardingsdiepte (SHD), effectieve hardingsdiepte (DS) |
|
| Metaal | Hardheid nitreerdiepte (NHD) |
|
| Metaal | Hardheid cementeerhardheidsdiepte (CHD) |
|
| Metaal | Hardheid Vickers & Knoop |
|
| Kunststof | Stijf schuim | Druktest |
|
| Composieten | Sterkte van adhesieve hechting (lap shear test) |
|
| Medisch | Botplaten | Buigsterkte |
|
| Kunststoffen | heat deflection temperature |
|
| Composieten | Afschuiftest (afschuiftest in het vlak) |
|
| Medisch | Botschroeven | Mechanische eigenschappen |
|
| Medisch | Canules & naalden | Breukweerstand |
|
| Kunststof | Buizen | Vicat softening temperature |
|
| Kunststoffen | Vicat Softening Temperature VST |
|
| Composieten | V-kerf afschuiftest (Iosipescu & V-kerf rail) |
|
| Composieten | Energie-afgiftesnelheid G |
|
| Composieten | G1c Test / DCB Test (Double Cantilever Beam) |
|
| Kunststoffen | Kogeldrukhardheid & Rockwell |
|
| Kunststof | Buizen | Impacttests |
|
| Kunststoffen | Hardheid Shore |
|
| Kunststoffen | IRHD hardheid |
|
| Kunststof | Kruiptests |
|
Toestellen voor het statisch testen van materialen
De ZwickRoell Group is de grootste leverancier/fabrikant van testmachines voor statische materiaaltests ter wereld, speciaal ontworpen voor trektests, druktests, buigtests, afschuiftests en torsietests.
Onze statische materiaaltestmachines zijn geschikt voor testtoepassingen in alle sectoren, in het kader van kwaliteitscontrole of onderzoeksprojecten. Ze leveren buitengewone prestaties bij uitdagende tests op componenten en materialen.
