Переход к содержанию страницы

Испытание на сжатие и машины для испытаний на сжатие

При испытаниях на сжатие применяют машины для таких испытаний, чтобы определять характеристики материалов при равномерно растущем нагружении сжатия. Испытания на сжатие исследуют безопасность, долговечность и целостность материалов и готовых изделий. К стандартным испытаниям относятся испытания пластиковых труб, пенных материалов на сжатие, испытания бумаги и картона на сжатие/осадку, испытания металлов на сжатие, испытания на сжатие в области медицины/фармацевтики: например, медицинских имплантатов, стентов, шприцев или упаковок, испытания композитов на сжатие.

Машина для испытаний на сжатие - это универсальная испытательная машина (УИМ), оснащенная специфическими нажимными приспособлениями или нажимными плитами. Эти приспособления подбирают на основе соответствующих критериев: вид испытания, материал и размеры образцов, температура испытания и ожидаемое максимальное усилие.

Испытание на сжатие Машины для испытаний на сжатие Аксессуары для испытаний на сжатие Видео

Далее мы расскажем о наших многочисленных примерах испытаний на сжатие в различных отраслях:

Пластмассы Бумага/картон Медицина/фармацевтика Композиты Металлы/пружины

Определение испытания на сжатие

Испытание на сжатие, при котором образец сжимают, в основе является противоположностью испытания на растяжение, при котором образец растягивают. Испытывать можно как обработанные образцы, так и готовые изделия (в оригинальную величину или в масштабе). Распространенные типы испытаний на сжатие: испытание на осадку, испытание на изгиб и испытание пружин.

Машины для испытаний на сжатие

Машина для испытаний на сжатие представляет собой универсальную испытательную машину(УИМ), специально оборудованную для определения прочности и свойств деформации материала при сжимающем нагружении (прессовании). Типовая машина для испытаний на сжатие состоит из датчика силы, одной или нескольких траверс, нажимных приспособлений, блока электроники и приводной системы. Управление осуществляется программным обеспечением, с помощью которого регламентируются настройки машины и безопасности, а также сохраняются параметры испытаний, указанные в стандартах (например, ASTM и ISO). Выбор правильной испытательной машины зависит от материала, который будете испытывать, и стандарта, требования которого необходимо соблюдать. Измерение усилия вплоть до достижения определенной нагрузки или определенной позиции траверсы или до повреждения / разрушения образца позволяет конструкторам и производителям предполагать, как поведет себя материал в реальных условиях применения.

Машины фирмы ZwickRoell для испытаний на сжатие (например, zwickiLine, ProLine, AllroundLine), а также копры с падающим грузом специально согласованы с пожеланиями заказчиков в плане производительности, типов материалов, областей применения и промышленных стандартов. Помимо безопасности и надежности системы в целом специалисты фирмы ZwickRoell уделяют особое внимание проектированию и изготовлению каждого отдельного компонента машины:

  • высокая степень гибкости, благодаря простоте в управлении
  • простая адаптация к специфическим требованиям заказчиков и стандартов
  • перспективные возможности расширения, которые будут расти вместе с Вашими требованиями

Сравнение машин фирмы ZwickRoell для испытаний на сжатие

ModellzwickiLineProLineAllroundLineКопры с падающим грузомМашины для больших нагрузок
ТипЭлектромеханическая
испытательная машина настольного типа
Электромеханическая
испытательная машина настольного типа
Электромеханическая
испытательная машина настольного типа
(5 кН – 150 кН)
испытательная машина напольного типа (50 кН – 250 кН)
Копер с падающим грузомЭлектромеханические
Диапазон нагрузки0.5 кН – 5 кН5 кН – 100 кН5 кН – 250 кНдо 2.000 Дж330 кН - 2.500 кН
Примеры испытаний на сжатие, вдавливание, пробой
  • Пленки
  • Пенные / гибкие ячеистые материалы
  • Пружины
  • Электронные компоненты
  • Стоматологические материалы
  • Автоинъекторы
  • Предварительно заполненные и одноразовые шприцы
  • Микроиглы
  • Residual seal force (RSF) у медицинских пузырьков (флаконов)
  • Анализ консистенции пищевых продуктов
  • Термопластичные трубы
  • Жесткие пластмассы
  • Пластиковые упаковки (например, бутылки)
  • Изоляционные материалы
  • Пружины
  • Штекерные и пружинные контакты в электронике
  • Определение кольцевой жесткости
  • Прочность геотекстильных изделий при прокалывании
  • Пластиковые корпуса моторов
  • Компоненты автомобильной подвески
  • Испытания композитов (в т.ч. образцов с надрезом) на сжатие
  • Процессы соединения компонентов электродвигателей
  • Штабелирование топливных элементов
  • Прочность геотекстильных изделий при прокалывании
  • Упаковка из древесины, пластика, композитов и гофрированного картона
  • Изоляционные материалы
  • Компоненты автомобилей
  • Компоненты самолетов
  • Трубы
  • Плиты из композиционных материалов
  • Кровельные покрытия из ПММА
  • защитная обувь
  • Шлемы
  • Пенные материалы, сотовые конструкции и резина
  • Испытания пружин на сжатие
  • Испытания алюминиевых краш-боксов на сжатие
  • Запрессовка готовых изделий
  • Определение нагрузки разрушения компонентов ходовой части
  • Определение прочности сварных швов
  • Большие пластиковые ящики
  • Термопластичные трубы
  • Корпуса батарей
  • Железнодорожные колеса
  • Керамические пальцы

Дополнительную информацию по этим и другим примерам испытаний можно найти в следующих главах.

Нажимные плиты и приспособления для испытаний на сжатие

Используемые нажимные приспособления находятся в непосредственном контакте с испытываемым материалом. Поэтому соответствующие требования должны быть точно ориентированы и согласованы. Для самых разных испытаний существуют различные нажимные приспособления. Эти приспособления можно индивидуально адаптировать к соответствующим требованиям, в том числе для специальных случаев.

Обычно нажимные приспособления состоят из двух первичных компонентов: верхнего и нижнего нажимного механизма. Для возможности многостороннего и универсального применения приспособлений составлена обширная комбинируемая палитра.
Различные требования к отдельным нажимным приспособлениям складываются, в основном, из следующих факторов:

  • предписания международных стандартов
  • большое количество различных образцов, материалов и готовых изделий
  • самые разные формы и размеры образцов
  • самые разные условия окружающей среды (температура, влажность и т.д.)

Далее мы Вам представим выдержку из нашей обширной программы нажимных приспособлений, согласованной с требованиями из различных отраслей промышленности.

Нажимные плиты Пластмассы/пенные материалы Композиты Медицина/фармацевтика Бумага/картон

Нажимные плиты

Нажимные плиты следует выбирать согласно применению со специфическими критериями испытания. При этом обязательно необходима информация, прежде всего, о размерах образцов и ожидаемых максимальных усилиях испытания.

Нажимные плиты можно использовать для испытаний до 250 кН. Существуют круглые и прямоугольные плиты. Все нажимные плиты можно применять в температурном диапазоне от -70 до +250 °C. Различные размеры нажимных плит указываются как критерий выбора для каждой отдельной плиты.

Необходимые размеры образцов при определенных усилиях испытания:

Усилие испытаниямин. необходимая площадь образца при допустимом удельном давлении вПримерные величины:
Квадратный образец при
Примерные величины:
Круглый образец при
300 Н/мм290 Н/мм2300 Н/мм290 Н/мм2300 Н/мм290 Н/мм2
10 кН30 мм2110 мм2ок. 6 ммок. 11 ммок. Ø 7 ммок. Ø 12 мм
20 кН70 мм2220 мм2ок. 8 ммок. 15 ммок. Ø 9 ммок. Ø 17 мм
50 кН170 мм2550 мм2ок. 13 ммок. 24 ммок. Ø 15 ммок. Ø 27 мм
100 кН330 мм21100 мм2ок. 18 ммок. 34 ммок. Ø 20 ммок. Ø 36 мм
150 кН500 см21700 мм2ок. 23 ммок. 41 ммок. Ø 25 ммок. Ø 46 мм
250 кН830 мм22800 мм2ок. 29 ммок. 53 ммок. Ø 33 ммок. Ø 60 мм

Если у Вас есть вопросы относительно испытаний на сжатие или Вам нужна помощь при составлении конфигурации машины для Ваших испытаний, обратитесь к нам. Мы обязательно обсудим все Ваши пожелания.

Обратиться сейчас

По каким стандартам проводят испытания на сжатие?

Испытания на сжатие исследуют безопасность, долговечность и целостность самых разных материалов и готовых изделий. Наиболее распространенные стандарты ISO и ASTM для испытаний на сжатие:

  • ASTM D3574-C: стандартные испытания гибких ячеистых материалов на сжатие - свойства при сжатии / характеристика пружины мягких упругих пенных материалов
  • ISO 844, ASTM D1621: испытание твердых пенных материалов на сжатие
  • ASTM D695: стандартное испытание пластмасс и усиленных бесконечными волокнами композитных материалов на сжатие (End Loading Compression)
  • ASTM F 1306: определение характеристик медленного проктора гибких пленок и слоев - прочность пленок при продавливании
  • ISO 7886-1: усилие скольжения плунжера стерильных одноразовых шприцев
  • ASTM F3067: испытание стентов на радиальное сжатие

Существуют другие специфические стандарты для испытаний на сжатие (например, Boeing BSS 7260c и Airbus AITM 1-0010, издание 3 для испытаний CAI), которые также часто используются в авиационной промышленности.

Примеры испытаний пластмасс на сжатие

Твердость при вдавливании, полимерные пенные материалы
ISO 2439, DIN 53577, DIN 53579-1, ASTM D 3574, ASTM D 3579
к Твердость при вдавливании, полимерные пенные материалы
Испытание твердых пенных материалов на сжатие
ISO 844, ASTM D 1621, EN 826
к Испытание твердых пенных материалов на сжатие
Твердость при смятии, полимерные пенные материалы
ISO 3386, ASTM D 3574-C и другие заводские стандарты
к Твердость при смятии, полимерные пенные материалы
Прочность плиток и пленок при прокалывании
EN 14477, ASTM F 1306
к Прочность плиток и пленок при прокалывании
Начальная кольцевая жесткость / кольцевая гибкость пластиковых труб
ISO 9969, ASTM D2412, EN 1228, ISO 13968, ISO 13967
к Начальная кольцевая жесткость / кольцевая гибкость пластиковых труб
Испытание пластмасс на пробой
ISO 6603-2, ISO 7765-2, ASTM D3763
к Испытание пластмасс на пробой

Испытания композитов на сжатие

Испытание Compression After Impact (CAI)
ASTM D7136, ASTM D7137, ISO 18352, Airbus AITM1-0010, Boeing BSS 7260 type II
Испытание CAI предназначено для характеризации повреждения, возникающего, например, у самолетов или автомобилей вследствие удара камнем, столкновения с птицами или другими транспортными средствами.
к Испытание Compression After Impact (CAI)
Испытание IPS (in plane shear)
можно осуществлять и измерять в процессе испытания на растяжение или сжатие под углом ± 45° к направлению волокон.
к Испытание IPS (in plane shear)

Испытания на сжатие в области медицины

Испытания стентов
При введении и пребывании в кровеносном сосуде стенты подвергаются большому нагружению, поэтому необходимы их предварительные испытания.
к Испытания стентов
Residual Seal Force (RSF) Vial
референцировано в USP Chapter 1207
Это испытание крышек флаконов на сжатие дает косвенный анализ надежности закрытия.
к Residual Seal Force (RSF) Vial
Упаковка из бумаги/картона
Вторичные и транспортировочные упаковки производят преимущественно из картона, они должны защищать продукт и одновременно обеспечивать простоту его извлечения.
к Упаковка из бумаги/картона
Усилие страгивания / скольжения у шприцев и карпул
DIN EN ISO 7886 -1, DIN EN ISO 11499, ISO 11040-4 и ISO 11608-3
Усилие страгивания и скольжения являются важными параметрами для выбора подходящих шприцев.
к Усилие страгивания / скольжения у шприцев и карпул
Усилие скольжения плунжера
ISO 7886-1; USP-Chapter 1382 und 382
Благодаря программному обеспечению фирмы ZwickRoell, регистрируется и анализируется ход плунжера, усилие страгивания, а также максимальное и среднее усилие скольжения.
к Усилие скольжения плунжера

Испытания бумаги и упаковки на сжатие

Испытание на сжимаемость, бумага
Определение свойств печати и способности бумаги к перемотке
к Испытание на сжимаемость, бумага
Испытание полос на смятие (SCT), бумага
ISO 9895, DIN 54518, TAPPI T 826
Прочность в режиме сжатия
к Испытание полос на смятие (SCT), бумага
Испытание колец на смятие (RCT), бумага
ISO 12192, TAPPI T 822
Определение сопротивления свернутой в кольцо полоски смятию
к Испытание колец на смятие (RCT), бумага
Corrugated Medium Test, испытание CMT, бумага
DIN EN ISO 7263, TAPPI T 809
Характеристики гофрированной бумаги-основы
к Corrugated Medium Test, испытание CMT, бумага
Испытание на осадку / испытание на штабелирование, гофрокартон и складные картонные коробки
DIN EN ISO 12048, TAPPI T 804
к Испытание на осадку / испытание на штабелирование, гофрокартон и складные картонные коробки
Осадка кромок (испытание ECT), гофрированный картон
DIN EN ISO 3037, TAPPI T 811
Прочность гофрированного картона
к Осадка кромок (испытание ECT), гофрированный картон
Испытание FCT (испытание на осадку), гофрированный картон
DIN EN ISO 3035, TAPPI T 825
к Испытание FCT (испытание на осадку), гофрированный картон

Калибровка Вашей машины для испытаний на сжатие

Фирма ZwickRoell - первый адрес для обращения по вопросам обслуживания Ваших испытательных машин. Благодаря всемирной сервисной сети, сотням сервисных инженеров, а также многочисленным международным аккредитациям по EN ISO/IEC 17025 для наших лабораторий калибровки, Вы находитесь в надежных руках на фирме ZwickRoell.
Фирма ZwickRoell многократно аккредитована. Наши калибровки доказали свою независимость, эффективность и точность.

Подробнее на тему калибровки в компании ZwickRoell:

Калибровка

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Машина для испытаний на сжатие представляет собой универсальную испытательную машину (УИМ), специально оборудованную для определения прочности и свойств деформации материала при сжимающем нагружении (прессовании).

Испытываемый образец или готовое изделие располагают между двумя установленными на испытательной машине нажимными плитами. Траверсы машины сводят плиты вместе с предварительно регламентированным усилием, скоростью и/или ходом траверсы. Затем измеряют и регистрируют необходимые значения.

Top