ASTM E399/ISO 12135'e göre kırılma tokluğu: Bu, maliyetleri ve karmaşıklığı azaltır
İki test türü - Tek sistem: KIC'yi belirlemenin en akıllı yolu
Malzemelerin güvenliğinden bahsederken, artık yalnızca maksimum çekme dayanımlarını bilmek yeterli değil. Önemli olan şudur: Bir malzeme, üretim veya stresten kaynaklanan küçük çatlaklar gibi kusurlara nasıl tepki verir? İşte tam da bu noktada kırılma mekaniği devreye girer. Bu alandaki en önemli standartlardan biri, kritik gerilim yoğunluğu faktörü KIC olarak adlandırılan faktörü ele alan ASTM E399'dur.
Bu değer, çatlamış bir malzemenin dengesiz çatlak yayılmasına karşı ne kadar dirençli olduğunu, yani çatlak ucu yakınındaki gerilim alanının yoğunluğunun aniden bozulmadan önce ne kadar yüksek olabileceğini tanımlar. Bu parametre, havacılık, otomotiv veya enerji teknolojisi gibi güvenlik açısından kritik uygulamalarda özellikle önemlidir.
ASTM E399 tam olarak neyi test eder?
ASTM E399, doğrusal elastik koşullar altında kırılma tokluğu değerinin KIC belirlenmesi için test koşullarını belirtir. Özellik: Standartlaştırılmış numunelerle çalışılır – genellikle CT (Compact Tension) veya SEB (Single Edge Bend) numunelerle – bunlar önceden tanımlanmış çatlaklar içerir. Bunlar, çatlağın gerilme yoğunluğu değerlendirilerek, kırılmaya kadar yarı statik yüklemeye tabi tutulur.
Geçerli sonuçlar için ön koşullar şunlardır:
- Doğrusal elastik malzeme davranışı
- Belirli özelliklere sahip "doğal" bir çatlak (yani keskin, belirli bir çatlak uzunluğuna ve tanımlanmış bir ön gerilim alanına sahip)
- Hassas bir şekilde kontrol edilen bir test prosedürü
- Standartlara göre dikkatli bir değerlendirme
İşte tam da bu noktada netlik kazanıyor: ASTM E399, basit bir standart testten çok daha fazlasıdır. Cihaz, yazılım ve kullanıcı üzerindeki talepler yüksektir ve çok sayıda numune için gereken süre muazzam olabilir.
Vibrophore: Verimlilik hassasiyetle buluşuyor
ZwickRoell, Vibrophore ile portföyünde başlangıçta yorulma testleri (örneğin, DIN 50100'e göre S-N eğrileri) için geliştirilen bir çözüm sunuyor. Ancak akıllıca bir ek avantaj ile: Rezonatörü mekanik olarak bloke ederek Vibrophore yarı statik testler için de kullanılabilir; bu da onu ASTM E399 için mükemmel bir şekilde uygun hale getirir.
Avantajları ortada:
- İki test yöntemi - Tek sistem: Tek bir cihazda yorulma ve kırılma tokluğu testi
- Enerji verimliliği: Rezonans modunda, Vibrophore, karşılaştırılabilir bir servo hidrolik cihazın enerjisinin yalnızca yaklaşık %2'sini gerektirir
- Düşük bakım: Hidrolik sistem yok, yağ yok, soğutma ünitesi yok
- Sessiz ve temiz: Rahatsız edici gürültü veya yağ buharı olmayan laboratuvar ortamları için idealdir
- Otomatik değerlendirme: testXpert test yazılımı ile ASTM E399 uyumlu sonuçlar doğrudan belgelenebilir ve arşivlenebilir
Uygulamadan bir örnek
Birçok test laboratuvarında (örneğin, metal işleme şirketlerinde veya havacılık tedarikçilerinde) hem yorulma hem de kırılma mekaniği testleri düzenli olarak gerçekleştirilir. İki sistemi birden yönetmek yerine, Vibrophore çoklu görev yapabilen bir cihaz olarak kullanılabilir: Gündüzleri ASTM E399'a göre yarı-statik KIC testleri yapılırken, geceleri ise sürekli döngü çalışmasıyla S-N eğrileri gerçekleştirilir. Çalışma modları arasında geçiş herhangi bir alet kullanmadan yapılır; bundan daha verimli olamazdı.
Bu esneklik, özellikle büyük miktarlarda üretim yapıldığında veya zaman çizelgeleri sıkışık olduğunda kapasite kullanımına ve işletme maliyetlerine olumlu etki ediyor. Test personelinin yalnızca bir sisteme aşina olması yeterli olduğundan eğitim çabası da azalır.
Teknik olarak gelişmiş – ekonomik olarak ikna edici
Vibrophore, toplam işletme maliyetleri açısından özellikle yüksek puan alıyor. Klasik servo-hidrolik sistemler yalnızca kullanımı pahalı olmakla kalmayıp aynı zamanda düzenli bakım (örneğin yağ değişimi, filtreler, valfler) ve karmaşık soğutma da gerektirirken, Vibrophore:
- az bakım gerektirir (mekanik olarak zorlanan parçalar neredeyse yoktur)
- yerden tasarruf sağlar (ek ünite gerektirmez) ve uzun vadede uygun maliyetlidir
- ve uzun vadede uygun maliyetli
Çözüm: Vibrophore ile ASTM E399 – Daha Akıllı Test
Kırılma mekaniği, teknik, normatif ve organizasyonel açıdan zorlu bir süreçtir. Bu alanda verimli ve geleceğe dönük çalışmak isteyen herkes Vibrophore'dan kaçınamaz. Hem dinamik hem de yarı statik testlerin tek bir cihazda yapılabilmesi, test laboratuvarında esnekliği artırırken yatırım ve işletme maliyetlerini de düşürüyor.
ZwickRoell ve Vibrophore ile ASTM E399'dan ISO 12106'ya ve yorulma dayanımı testlerine kadar kırılma mekaniğinin tüm zorluklarının üstesinden gelmek için ideal donanıma sahip olursunuz.
