Uiterst precieze materiaaltests voor een toonaangevend Chinees innovatiecentrum - ZwickRoell helpt de Materials Academy JITRI met testsystemen op maat
Case study
- Klant: Materials Academy - Jiangsu Industrial Technology Research Institute (JITRI)
- Locatie: Suzhou (Provincie Jiangsu), China
- Branche: Academisch onderzoek / testdienstverlening
- Onderwerp: Testopstelling voor testinfrastructuur met een breed toepassingsgebied
Augustus 2025
De Materials Academy van de Jiangsu Industrial Technology Research Institute (JITRI) vertrouwt op testoplossingen van ZwickRoell. Om een nieuw laboratorium uit te rusten en een zo breed mogelijk toepassingsgebied af te dekken, werden twee Kappa LA machines met veren, een Kappa Multistation met klimaatkast en een Z010 TEW universele testmachine aangeschaft.
MATERIALS ACADEMY - JIANGSU INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE (JITRI)
De Materials Academy van het Jiangsu Industrial Technology Research Institute (JITRI) werd opgericht in december 2019 in Suzhou. Ze wordt ondersteund door het provinciale bestuur van Jiangsu, de Chinese wetenschapsacademie, het China Iron & Steel Research Institute en de China Boawu Steel Group. Het doel van de instelling is materiaalwetenschap zo efficiënt mogelijk om te zetten in industriële toepassingen. Hiervoor werd nauw samengewerkt met toonaangevende bedrijven, universiteiten en onderzoeksinstellingen om onderzoek, industriële behoeften en bestaande middelen samen te brengen in een uitgebreid innovatiesysteem.
Het instituut stelt actueel 340 mensen tewerk, waaronder beheerders, projectteams en postgraduaten, en investeert dus stevig in de uitbreiding van de technologische infrastructuur. Enkel voor het “Material Characterization Platform” werd 600 miljoen RMB uitgetrokken, waarvan bijna 300 miljoen RMB aan testapparatuur reeds werd geïnstalleerd. Het platform omvat een breed gamma diensten voor analyse van microstructuren en materialen, en is geaccrediteerd volgens CMA, CNAS en NADCAP. De Materials Academy speelt een sleutelrol in zowel nationale als internationale netwerken.
Als onderdeel van de uitbreiding werd een nieuw laboratoriumgebouw neergezet, als centraal element voor onderzoek en industriële toepassingen. Het doel was een uitgebreide testinfrastructuur op poten te zetten zodat een breed gamma materialen getest kon worden bij genormaliseerde condities - van standaard kunststoffen tot legeringen voor hoge temperaturen.
De taak
Bij de bouw van het nieuwe laboratorium werd de Materials Academy uitgedaagd om testmachines aan te schaffen voor een breed gamma toepassingen, maar ook zo precies mogelijk, conform met de normen en betrouwbaar op lange termijn. Zowel metalen als polymeren moesten getest worden bij variërend klimaat, bij hoge temperaturen en zowel bij statische als cyclische belastingen.
De vereisten aan het testsysteem waren onder andere:
- Kruip- en kruiprelaxatietests op metalen bij hoge temperatuur
- Langdurende kruiptests op kunststoffen bij een vast klimaat en temperatuur
- Trektests, buigtests en complexe combinatietests op thermoplasten, elastomeren en film/foliesamples.
Een verdere vereiste was de integratie in een moderne laboratoriumomgeving met flexibele inzetbaarheid, makkelijk gebruik, geautomatiseerde evaluatie en betrouwbaarheid op lange termijn.
Kappa LA-Spring 50 kN (2x)
Voor tests op metalen bij hoge temperatuur koos JITRI voor twee Kappa LA-Spring testmachines met een maximale testkracht van 50 kN. Deze systemen zijn geschikt voor:
- Kruiptests met rekmeting (volgens ISO 204, ASTM E139)
- Breuktests bij statische belasting
- Spanningsrelaxatietests met constante rek (volgens EN 10319)
- Kruiptests zonder rekmeting
De veelzijdige kruiptestsystemen met hefboom en voorgespannen verenpakket zijn geschikt voor tests van kamertemperatuur tot 1.150 °C ter hoogte van het sample. De rekmeting gebeurt met een axiaal bevestigde extensometer met 4 stangen en een variabele meetlengte van 18 tot 100 mm. De systemen zijn ontworpen voor langdurige tests tot 100.000 uur. Er worden voornamelijk ronde samples met M12 schroefdraaduiteinden gebruikt, voorzien van kragen om de extensometer te bevestigen.
Kappa Multistation 5 x 10 kN
Voor parallelle kruiptests op kunststoffen leverde ZwickRoell de Kappa Multistation, een modulaire oplossing met vijf onafhankelijke teststations van elk 10 kN. Dit systeem is geschikt voor:
- Kruiptest volgens ISO 899-1
- Buig-kruiptests volgens ISO 899-2 in 3-punts buigtestkit
- Spanningsrelaxatietests met constante verlenging
- Door de gebruiker gedefinieerde belasting/rekcycli (incl. rampen, stappen, flexibele belastingscurven)
- Trek- en buigtests bij variabele belasting
De machine is voorzien van een klimaatkast voor temperaturen van -40°C tot +250°C bij een relatieve vochtigheid van 20% tot 95%. Binnen dit gebied was het mogelijk te voldoen aan de speciale testcondities zoals 85°C bij 85% RH. De rekmeting gebeurt contactloos. De videoXtens oefent geen invloed uit op het sample en registreert zelfs de kleinste veranderingen over lange perioden. Elke test-as is voorzien van een contactloze video rekmeter (videoXtens) voor de uiterst precieze meting van de rek volgens de normen in klasse 1, zelfs bij temperatuurschommelingen. De testmachine is ontworpen voor een testduur tot 10.000 uur per test.
Universele testmachine Z010 TEW AllroundLine
Een Z010 AllroundLine universele testmachine wordt gebruikt voor klassieke testvereisten bij gemiddelde krachten. De universele testmachine is uitgerust met een temperatuurkast voor tests tot +250°C. Ze is bijzonder flexibel voor tests op:
- Technische en performante thermoplasten (volgens ISO 527-1/-2, ASTM D638),
- Elastomeren en rubber (volgens ISO 37, ASTM D412, ISO 23529)
- Dunne film/folie en speciale materialen
De machine is voorzien van modulaire geleidingen zodat de temperatuurkast kan verschuiven. Zo blijft de testruimte toegankelijk en is de combinatie mogelijk met verschillende rekmeters of testopstellingen. In dit geval wordt de makroXtens II gebruikt als rekmeter. De makroXtens II is een universele rekmeter met hoge resolutie voor trektests, druktests en cyclische tests op kunststoffen, composieten, hard schuim en metaal met lage tot gemiddelde rek. De resolutie en meetnauwkeurigheid zijn zeer hoog over het hele meetgebied (nauwkeurigheid 0.5 volgens EN ISO 9513). Druk- of buigtests kunnen uitgevoerd worden na een wissel van de meetvoelers. Het meetsysteem is geschikt voor metingen binnen en buiten de temperatuurkast, ideaal voor deze toepassing.
Het resultaat
Een flexibele, veelzijdige en duurzame oplossing
Met de oplossing op maat van ZwickRoell heeft de Materials Academy JITRI een laboratorium opgebouwd dat internationale standaarden zet op vlak van veelzijdigheid, precisie en normconformiteit. De gebruikte systemen zorgen voor betrouwbare karakterisatie van metalen en polymeren onder realistische condities, zowel bij kamertemperatuur en bij verhoogde temperatuur als bij bepaalde klimaatomstandigheden.
ZwickRoell ondersteunde JITRI niet enkel door het leveren van de machines, maar ook via technisch advies en toepassingskennis rond langdurige tests. De oplossing draagt aanzienlijk bij tot het bereiken van het doel van de Materials Academy: Het bevorderen van de ontwikkeling en industrialisatie van nieuwe types uiterst performante materialen vanuit de wetenschap.
Deze succesvolle implementatie vormt ook de basis voor toekomstige uitbreidingen, zoals additieve productiemethoden, functionele materialen of geautomatiseerde testoplossingen voor grote reeksen. Met dit nieuw testcentrum bereikt JITRI opnieuw een mijlpaal als toonaangevend innovatieplatform voor materiaaltechnologie in China - ondersteund door de betrouwbare testtechnologie van ZwickRoell.
