Natezni stroji za preskušanje
Natezni merilnik ali natezni preskusni stroj se uporablja za določanje trdnosti in deformacijskega obnašanja materiala do točke zloma. Izbira pravega stroja za natezno preskušanje je odvisna od materiala, ki ga je treba preskusiti, in standardov, ki jih je treba upoštevati.
Kaj je natezni merilnik? Vrste nateznih merilnikov Video: zwickiLine Tipične strojne komponente Avtomatsko natezno preskušanje Kaj je natezno preskušanje? Primeri uporabe Standardi Izbira pravega stroja
Podrobne informacije o nateznih preskusih:
Splošne informacije ISO 527 ASTM D638 ISO 6892 ISO 6892-2 ASTM E8 ASTM E21
Kaj je natezni merilnik?
Natezni merilnik, znan tudi kot merilnik za vleko ali univerzalni preskusni stroj (UTM), je elektromehanski preskusni sistem, ki uporablja natezno (vlečno) silo na material za določitev natezne trdnosti in obnašanja deformacije do zloma.
Tipičen stroj za natezno preskušanje je sestavljen iz silomera, prečke, ekstenziometra, čeljusti, elektronike in pogonskega sistema. Nadzira ga programska oprema za preskušanje, ki se uporablja za določanje nastavitev stroja in varnosti ter shranjevanje parametrov preskušanja, opredeljenih s standardi preskušanja, kot sta ASTM in ISO. Količina sile, ki deluje na stroj in raztezek vzorca se beležita med preskusom. Merjenje sile, ki je potrebna za raztezanje ali podaljšanje materiala do točke trajne deformacije ali zloma, pomaga oblikovalcem in proizvajalcem napovedati, kako se bodo materiali obnesli, če bodo uporabljeni za predvideni namen.
ZwickRoell stroji za natezno preskušanje, vključno s stroji zwickiLine, ProLine, AllroundLine in E-serijo (natezni preskusni stroj za velike preskusne sile, ki se začnejo pri 330 kN), so posebej zasnovani za izpolnjevanje zahtev strank na podlagi zmogljivosti preskušanja, vrst materiala, aplikacij in industrijskih standardov, kot je npr. ASTM E8 za kovine, ASTM D638 za plastiko, ASTM D412 za elastomere in še veliko več. Poleg splošne varnosti in zanesljivosti sistema, ZwickRoell načrtuje in gradi vsak univerzalni preskusni stroj s poudarkom na zagotavljanju:
- Visoka stopnja prilagodljivosti zaradi enostavnega upravljanja
- Enostavne prilagoditve zahtevam strank in standardov
- Zmogljivosti razširitve, ki so odporne na prihodnost, ki rastejo z vašimi potrebami
Katere so tipične komponente stroja za natezno preskušanje?
- SILOMERI (1)
Silomer pretvori natezno silo v električni signal, ki ga je mogoče izmeriti. Silomeri ZwickRoell ne zagotavljajo le visoke kakovosti izdelkov, temveč tudi brezhibno združljivost z vsemi komponentami naših strojev. - EKSTENZIOMETRI (2)
Ekstenziometer je naprava za merjenje deformacije, ki meri deformacijo vzorca, imenovana tudi merjenje deformacije. Merjenje deformacij za natezne preskuse zahtevajo skoraj vsi standardi, kot sta ASTM in ISO. - ČELJUSTI (3)
Čeljusti zagotavljajo mehansko povezavo med vzorcem in strojem za natezno preskušanje. Njihova funkcija je prenos premika prečke na vzorec in prenos preskusne sile, ki nastane v vzorcu, na silomer. - PREMIČNA PREČKA (4)
Premična prečka je v bistvu prečka, ki se krmili tako, da se premika navzgor ali navzdol. Pri nateznem preskusu je hitrost prečke preskusnega stroja neposredno povezana s hitrostjo deformacije v vzorcu. - ELEKTRONIKA (5)
Elektronika krmili gibljive dele stroja za natezno preskušanje. Hitrost prečke in s tem hitrost obremenitve lahko krmili mikroprocesor v servo krmilniku (motor, povratna naprava in krmilnik). - PROGRAMSKA OPREMA (7)
Naša programska oprema za preskušanje je izjemno uporabniku prijazna rešitev za Windows, ki jo vodi čarovnik in uporabniku omogoča nastavitev sistema za preskušanje, konfiguracijo in izvajanje preskusov ter prikaz rezultatov. - POGONSKI SISTEM (6)
Pogonski sistem oskrbuje motor nateznega preskusnega stroja z različnimi stopnjami moči in frekvencami, s čimer posredno krmili hitrost in navor motorja.
Vse komponente nateznega preskusnega stroja ZwickRoell so zasnovane tako, da brezhibno delujejo skupaj.
Samodejno natezno preskušanje
Za avtomatizirane natezne preskuse je preskusni stroj dopolnjen z robotskim sistemom za preskušanje, ki vzame vzorce iz šaržerja in jih vstavi v čeljusti stroja. Poleg tega je mogoče priključiti bralnik 2D-kod, napravo za merjenje prečnega prereza ali, odvisno od preskusa, merilnik trdote ali sistem za merjenje hrapavosti. Odstranjevanje ostankov vzorcev je prav tako urejeno z avtomatiziranim sistemom za natezno preskušanje.
Prednosti robotskih preskusnih sistemov veljajo tako za velike kot za majhne preskusne serije:
- Do sedaj so avtomatizirano natezno preskušanje uporabljali predvsem laboratoriji z veliko pretočnostjo vzorcev. Popolnoma avtomatski sistem za natezno preskušanje se lahko uporablja 24 ur na dan brez prisotnosti operaterja med nočnimi izmenami in ob vikendih z dosledno visoko učinkovitostjo.
- Avtomatiziran sistem za natezno preskušanje se splača že za majhne serije preskusov, ki vključujejo približno 10 vzorcev ali več. Z uporabo preprostega robotskega sistema za natezne preskuse se usposobljeno laboratorijsko osebje razbremeni rutinskih opravil in je zato na voljo za zahtevnejša opravila.
Popolnoma avtomatski natezni preskus preprečuje subjektivne vplive operaterja, kot sta toplota, ki nastane zaradi ročnega dotika ali poševnega vpenjanja vzorca na preskusni nastavitvi. To vodi do visoke stopnje natančnosti in obnovljivosti, kar znatno izboljša kakovost rezultatov preskusov.
ZwickRoell je vodilno svetovno podjetje na področju preskušanja materialov in ponuja visoko raven strokovnega znanja na področju avtomatiziranega nateznega preskušanja. Dobavili smo že več kot 600 avtomatiziranih sistemov za preskušanje po vsem svetu in vsako leto namestimo približno 40 sistemov. Ponosni smo na svojo sposobnost, da najdemo pravo rešitev za preskušanje za edinstvene poslovne potrebe vsake stranke, in ponujamo prilagojene rešitve, podprte z dolgoročnimi partnerstvi na področju storitev in podpore.
Če želite izvedeti več o pravi rešitvi za robotsko natezno preskušanje za vaše potrebe, se obrnite na našo ekipo.
Kaj je natezno preskušanje?
Natezni preskus je preskusna metoda, ki se uporablja za ugotavljanje, kako se material odziva na uporabljeno (vlečno) silo. Lastnosti, ki se merijo neposredno v nateznem preskusu, vključujejo natezno trdnost, največji raztezek in zmanjšanje površine. Te meritve se lahko uporabijo tudi za določitev naslednjih značilnosti: Youngov modul, deformacija (Poissonov količnik), točko popuščanja in lastnosti utrjevanja.
- Natezna trdnost - največja mehanska natezna napetost, ki jo material lahko prenese pred zlomom
- Največji raztezek - največji raztezek, ki ga material lahko prenese, preden se zlomi
- Zmanjšanje površine - primerjava začetne površine prečnega prereza vzorca in najmanjše površine prečnega prereza istega vzorca po popolnem lomu. To služi kot pokazatelj, koliko se material deformira pod natezno obremenitvijo.
- Young modul - v bistvu togost materiala. To pomeni, da kaže, kako enostavno je material upogniti ali raztegniti:
- Youngov modul = napetost/raztezek
- Napetost = sila/površina prečnega prereza
- Raztezek = sprememba dolžine/prvotna dolžina
- Poissonov količnik – razmerje med spremembo širine in spremembo dolžine v smeri sile raztezanja.
- Točka popuščanja – največja natezna napetost, ki jo elastični material lahko prenese, preden se trajno deformira.
- Lastnosti deformacijskega utrjevanja – utrjevanje z deformacijo se pojavi, ko se material raztegne preko točke popuščanja. Kaljenje poveča mehansko trdnost in trdoto, vendar zmanjša duktilnost. Proizvajalci lahko s temi informacijami določijo material, ki izpolnjuje zahteve glede duktilnosti in hkrati kaže najvišjo možno trdnost.
Podatke, pridobljene med nateznim preskusom, je mogoče prikazati v diagramu za ustvarjanje krivulje napetosti in deformacije.
Diagram napetosti in deformacije prikazuje krivuljo z visoko deformacijsko utrditvijo (1) in z zelo nizko deformacijsko utrditvijo (2) po točki popuščanja.
Proizvajalci v vseh panogah, od plastike in kompozitov do avtomobilske, živilske industrije, in industrije pijač ter strogo regulirane medicinske in farmacevtske industrije, uporabljajo natezne merilnike za izvajanje industrijskih standardnih preskusov, s katerimi natančno merijo značilne lastnosti svojih materialov, zagotavljajo skladnost s standardi in na koncu zagotavljajo kakovost in varnost svojih izdelkov.
Primeri uporabe nateznih preskusov:
- Plastična embalaža − natezna sila se uporablja za vzorec plastičnega materiala, da pomaga proizvajalcem pri določanju zaščitnih lastnosti plastike, ko je ta izpostavljena vlečnim silam, kot so tiste, ki se na primer pojavijo med procesi pošiljanja.
- Jeklene palice za armiranje betona − natezni preskusi na kovinskih vzorcih se uporabljajo za določanje različnih mehanskih lastnosti, kot so trdnost popuščanja, končna natezna trdnost, raztezek in zmanjšanje površine, da bi proizvajalcem pomagali ne le pri izpolnjevanju oglaševane kakovosti in visokozmogljivih specifikacij, temveč tudi pri izpolnjevanju skladnosti z industrijskih standardov za zagotovitev, da so izdelki varni za sprostitev na trg.
- Gumene zmesi za uporabo v pnevmatikah – raztezek in natezna trdnost gume pnevmatik se preskušata za namene nadzora kakovosti, da bi se izognili okvaram pnevmatik, kot so ločevanje tekalne plasti in izpihovanje.
splošni standardi za preskušanje natezne trdnosti
ASTM in ISO sta dva skupna standarda za preskušanje materialov. To je nekaj najpogosteje uporabljenih standardov za natezno preskušanje:
- Kovine - ASTM E8 / ASTM E21 / ISO 6892-1 / ISO 6892-2
- Plastika - ASTM D638 / ISO 527-2
- Guma in elastomeri - ASTM D412 / ISO 37
- Kompoziti - ASTM D3039 / ISO 527-4/-5
Na kaj moram biti pozoren pri izbiri merilnika nateznosti?
Poleg kakovosti, zanesljivosti rezultatov preskusov, stroškov in uporabe je treba pri izbiri naprave upoštevati še veliko drugih dejavnikov:
- Prilagodljivost – možnost preskušanja širokega nabora materialov v širokem območju obremenitve, integracija in enostavna menjava med dodatki, zasnovanimi posebej za posamezne industrijske standarde, vrste materialov in aplikacije, možnost upravljanja stroja z računalnikom ali brez njega ter mehanska modularnost, ki omogoča razširitev in prilagoditev vašega stroja s številnimi razpoložljivimi preskusnimi orodji in držali vzorcev, vse to prispeva k splošni prilagodljivosti vašega preskusnega stroja.
- Varnost – varnost vaših nateznih merilnikov je nujna in sega od izvajanja fizičnih varnostnih funkcij, kot so zunanja varnostna vrata, varnostne ograje, varnostne blokade in omejevalniki, do programskega spremljanja sistema in upravljanja uporabnikov. ZwickRoell je posvečen oblikovanju naših sistemov za preskušanje z varnostjo operaterja in stroja v ospredju.
- Enostavnost uporabe – ključnega pomena je izbrati preskusni sistem, ki je hkrati dovršene zasnove in enostaven za uporabo, hkrati pa operaterjem omogoča enostavno namestitev preskusnih napeljav, nastavitev preskusnih konfiguracij, izvajanje preskusnih programov, izvajanje preskusov in ocenjevanje rezultatov.
- Prilagodljivost – razvoj trga in standardne zahteve se nenehno spreminjajo. Pri izbiri naprave za natezno preskušanje se prepričajte, da se vaša naprava lahko prilagodi tem spremembam – od dodatkov in vpenjalnih naprav do elektronike in programske opreme.
- Programska oprema – programska oprema za preskušanje je zasnovana tako, da poenostavi postopek preskušanja za operaterja in zagotovi enotne in s standardi skladne konfiguracije preskušanja. Naša programska oprema za preskušanje je bila razvita z mislijo na uporabnika in laboratorijski potek dela.
- Knjižnica standardov – naša programska oprema za preskušanje vsebuje več kot 600 standardnih programov za preskušanje, ki vam omogočajo, da izberete pravi program, ki je skladen s standardi, za vašo aplikacijo, kar poenostavi nastavitev in konfiguracijo preskušanja ter vam na koncu prihrani čas in trud ter zmanjša možnost napak. Naša programska oprema ponuja vnaprej zasnovane glavne preskusne programe za preskuse, ki presegajo standardne, ali za možnost prostega konfiguriranja preskusnega zaporedja za vaš stroj.
- Inteligentni čarovnik – inteligentni čarovnik vodi uporabnika skozi preskusno konfiguracijo. Podatki se samodejno preverijo za verodostojnost.
- Analiza podatkov – ne glede na to, ali so preprosta ali prilagojena, vam naša programska oprema omogoča definiranje poročil s praktično neomejenimi možnostmi, skupaj z možnostjo shranjevanja, izvoza in tiskanja.
- Avtomatizacija - uporaba avtomatizacije pri preskušanju materialov se povečuje, še posebej, ker lahko že najmanjše motnje spremenijo izmerjene vrednosti. ZwickRoell ponuja široko paleto možnosti za avtomatizacijo pri preskušanju materialov. Preskusni sistemi segajo od učinkovite avtomatizacije preskusov majhnih serij s sodelujočimi roboti v laboratoriju do popolnoma avtomatiziranih preskusnih laboratorijev, ki delujejo neprekinjeno.
- Servis in podpora - ZwickRoell ponuja prilagojene storitve in podporo skozi celoten življenjski cikel vaših preskusnih strojev. Nudimo strokovne storitve umerjanja, preventivno vzdrževanje in preglede, tečaje usposabljanja, storitve selitve strojev, kvalifikacijske storitve, podporno linijo in podporo strankam ter zajamčeno razpoložljivost nadomestnih delov vsaj 10 let po prenehanju proizvodnje.
- Korporativna stabilnost - Zgodovina podjetja ZwickRoell sega več kot 160 let nazaj. Ponosno stojimo na trdnih temeljih 187 strokovnjakov za izdelke in industrije, 347 zaposlenih v servisih in 80.000.000 preskusov, ki jih naši stroji izvajajo letno.
Pogosto zastavljena vprašanja
Natezni merilnik, znan tudi kot merilnik za vleko ali univerzalni preskusni stroj (UTM), je elektromehanski preskusni sistem, ki uporablja natezno (vlečno) silo na material za določitev natezne trdnosti in obnašanja deformacije do porušitve.
Za preskušanje natezne trdnosti se uporablja natezni stroj (natezni merilnik) ali univerzalni stroj, to je stroj za preskušanje materialov. Ta elektromehanski preskusni sistem uporablja nadzorovano silo in deformacijo materiala ter meri silo, potrebno za raztezanje ali podaljšanje materiala do točke trajne deformacije ali zloma.
Najprej se vzorec vpne v čeljusti univerzalnega preskusnega stroja. Vzorec nato enakomerno raztegnemo, dokler se ne poruši. Med celotnim trajanjem preskusa se deformacija in natezna sila merita, beležita in ovrednotita.


