Visoko precizno preskušanje materialov za vodilni kitajski inovacijski center – ZwickRoell podpira Akademijo za materiale JITRI s prilagojenimi preskusnimi sistemi
Študija primera
- Kupec: Akademija za materiale - Raziskovalni inštitut za industrijsko tehnologijo Jiangsu (JITRI)
- Lokacija: Suzhou (provinca Jiangsu), Kitajska
- Industrija: Ponudnik storitev akademskih raziskav/preskušanja
- Tema: Preskusna ureditev za preskusno infrastrukturo s širokim naborom aplikacij
Avgust 2025
Akademija za materiale Raziskovalnega inštituta za industrijsko tehnologijo Jiangsu (JITRI) zaupa preskusnim rešitvam podjetja ZwickRoell. Za opremljanje novega laboratorija in pokrivanje čim širšega spektra aplikacij sta bila nabavljena dva stroja Kappa LA-Spring, večnamenska postaja Kappa s klimatsko komoro in univerzalni preskusni stroj Z010 TEW.
AKADEMIJA ZA MATERIAL – RAZISKOVALNI INŠTITUT ZA INDUSTRIJSKO TEHNOLOGIJO JIANGSU (JITRI)
Akademija za materiale Raziskovalnega inštituta za industrijsko tehnologijo Jiangsu (JITRI) je bila ustanovljena decembra 2019 v Suzhouju. Podpirajo jo vlada province Jiangsu, Kitajska akademija znanosti, Kitajski raziskovalni inštitut za železo in jeklo ter Kitajska skupina Baowu Steel Group. Cilj akademije je učinkovit prenos spoznanj znanosti o materialih v industrijske aplikacije. To je vključevalo tesno sodelovanje z vodilnimi podjetji, univerzami in raziskovalnimi ustanovami, pri čemer je raziskave, industrijske potrebe in obstoječe vire povezovala v celovit inovacijski sistem.
Akademija trenutno zaposluje več kot 340 ljudi, vključno z vodstvenim osebjem, projektnimi skupinami in podiplomskimi študenti, ter veliko vlaga v širitev svoje tehnološke infrastrukture. 600 milijonov RMB je bilo dodeljenih izključno za »platformo za karakterizacijo materialov«, nameščena pa je že oprema za preskušanje v vrednosti skoraj 300 milijonov RMB. Platforma pokriva širok spekter storitev za analizo mikrostrukture in materialov ter je akreditirana s strani CMA, CNAS in NADCAP. Akademija za materiale igra ključno vlogo tako v nacionalnih kot mednarodnih omrežjih.
V okviru nadaljnje širitve je bila zgrajena nova laboratorijska stavba, ki služi kot osrednji element za raziskave in industrijske aplikacije. Cilj je bil vzpostaviti celovito infrastrukturo za preskušanje, ki bi omogočala preskušanje širokega nabora materialov v standardiziranih pogojih – od standardnih plastik do visokotemperaturnih zlitin.
Naloga
Z izgradnjo novega laboratorija se je Akademija za materiale soočila z izzivom pridobitve preskusnih strojev, ki pokrivajo širok spekter uporabe, hkrati pa izpolnjujejo najvišje standarde natančnosti, skladnosti s standardi in dolgoročne zanesljivosti. Tako kovinski kot polimerni materiali so bili preskušeni v različnih podnebnih pogojih, pri visokih temperaturah ter pod statičnimi in cikličnimi obremenitvami.
Zahteve za preskusni sistem so vključevale:
- Preskuse lezenja in relaksacije lezenja pri visokih temperaturah na kovinah
- Dolgoročne preskuse lezenja na plastiki v določenih podnebnih in temperaturnih pogojih
- Natezni, upogibni in kompleksni kombinirani preskusi na termoplastičnih, elastomernih ter filmskih in folijskih vzorcih.
Druga zahteva je bila integracija v sodobno laboratorijsko okolje s prilagodljivo uporabnostjo, enostavnim rokovanjem, avtomatiziranim vrednotenjem in dolgoročno zanesljivostjo delovanja.
Kappa LA-Spring 50 kN (2x)
Za visokotemperaturne preskuse kovinskih materialov se je JITRI odločil za dva preskusna stroja Kappa LA-Spring z največjo preskusno silo 50 kN. Sistemi so zasnovani za:
- Preskuse lezenja z meritvijo deformacije (po ISO 204, ASTM E139)
- Preskuse loma pri statični obremenitvi
- Preskuse relaksacije napetosti s konstantno deformacijo (po EN 10319)
- Preskuse lezenja brez meritve deformacije
Vsestranski sistem za preskušanje lezenja z vzvodom in prednapeto vzmetjo omogoča preskuse pri sobni temperaturi do 1150 °C neposredno na vzorcu. Merjenje deformacije se izvaja z osno pritrjenim kontaktnim 4-palčnim ekstenziometrom s spremenljivo merilno dolžino od 18 do 100 mm. Sistemi so zasnovani za dolgotrajne preskuse do 100.000 ur. Uporabljajo se predvsem okrogli vzorci z navojno glavo M12, zasnovani z obročki za natančno pritrditev ekstenziometra.
Kappa Multistation 5 x 10 kN
Za vzporedne preskuse lezenja na plastiki ZwickRoell dobavlja Kappa Multistation, modularno rešitev s petimi neodvisnimi preskusnimi postajami z nosilnostjo 10 kN. Ta sistem omogoča:
- Preskuse lezenja v skladu z ISO 899-1
- Upogibne preskuse lezenja v skladu z ISO 899-2 s kompletom za 3-točkovni upogibni preskus
- Preskusi napetostne sprostitve s stalnim raztezanjem
- Uporabniško določeni cikli obremenitve in deformacije (vključno z rampami, stopnicami, fleksibilnimi krivuljami obremenitve)
- Natezni in upogibni preskusi pri spremenljivih obremenitvah
Stroj je opremljen s klimatsko komoro, ki omogoča temperature od -40 °C do +250 °C in relativno vlažnost od 20 % do 95 %. S temi predpogoji je bilo mogoče izpolniti zahtevane posebne preskusne pogoje, kot je 85 °C pri 85 % relativne vlažnosti. Merjenje deformacije se izvaja brez stika, kar pomeni, da ni vpliva na vzorec, z videoXtensom, ki lahko natančno zabeleži tudi najmanjše spremembe dolžine v daljših časovnih obdobjih. Vsaka preskusna os je opremljena z brezkontaktnim video ekstenziometrom (videoXtens), ki meri deformacijo z visoko natančnostjo in v skladu s standardi – z natančnostjo 1 – tudi v primeru temperaturnih nihanj. Preskusni stroj je zasnovan za trajanje preskusa do 10.000 ur na preskus.
Univerzalni preskusni stroj Z010 TEW AllroundLine
Univerzalni preskusni stroj Z010 AllroundLine se uporablja za klasične preskusne zahteve v območju srednjih sil. Ta univerzalni preskusni stroj je opremljen s temperaturno komoro, ki omogoča nadzorovane preskuse do +250 °C. Posebej prilagodljiv je za preskuse:
- Tehničnih in visokozmogljivih termoplastov (po ISO 527-1/-2, ASTM D638),
- Elastomerov in gume (po ISO 37, ASTM D412, ISO 23529)
- Tankih filmov/folij in posebnih materialov
Stroj je opremljen z modularnimi vodili, na katerih je temperaturna komora nameščena tako, da lahko drsi. To olajša dostop do preskusnega območja in kombinacijo z različnimi ekstenziometri ali preskusnimi napravami. V tem primeru se makroXtens II uporablja kot ekstenziometer. makroXtens II je univerzalni ekstenziometer visoke ločljivosti za natezne, tlačne, upogibne in ciklične preskuse plastike, kompozitov, trdih penastih materialov in kovin z nizko do povprečno deformacijo vzorca. Ločljivost in natančnost meritev v celotnem merilnem območju sta zelo visoki (natančnost 0,5 po standardu EN ISO 9513). Tlačne in upogibne preskuse je mogoče izvesti s preprosto menjavo tipala. Merilni sistem se lahko uporablja za meritve znotraj in zunaj temperaturne komore, kar je v tem primeru idealno.
Rezultat
Prilagodljiva, vsestranska in trajnostna rešitev
Z rešitvijo po meri podjetja ZwickRoell je Akademija za materiale JITRI vzpostavila preskusni laboratorij, ki postavlja mednarodne standarde glede vsestranskosti, natančnosti in skladnosti s standardi. Uporabljeni sistemi omogočajo zanesljivo karakterizacijo kovinskih in polimernih materialov v realnih pogojih, bodisi pri sobni temperaturi, v visokem temperaturnem območju ali v določenih podnebnih pogojih.
ZwickRoell je podprl JITRI ne le z dobavo strojev, temveč tudi z zagotavljanjem tehničnega svetovanja in strokovnega znanja o uporabi na področju dolgoročnih preskusov. Rešitev pomembno prispeva k doseganju cilja Akademije za materiale: Na znanstveni podlagi pospešiti razvoj in industrializacijo novih vrst visokozmogljivih materialov.
Uspešna izvedba je tudi osnova za prihodnje širitve, na primer v smeri aditivne proizvodnje, funkcionalnih materialov ali avtomatiziranih rešitev za preskušanje velikih serij. Z novim preskusnim centrom JITRI postavlja še en mejnik na poti do tega, da postane vodilna inovacijska platforma za tehnologije materialov na Kitajskem – s podporo zanesljive preskusne tehnologije podjetja ZwickRoell.
