ISO/TS 6892-5 Mini numunelerde metal çekme testi
Mini çekme testi, minyatürleştirilmiş çekme testi veya minyatürleştirilmiş numunelerle çekme testi olarak da bilinen, malzeme testlerinde giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Bu yöntem, özellikle yüksek mukavemetli ve ultra yüksek mukavemetli malzemelerin karakterizasyonunda, malzemenin sınırlı olduğu durumlarda, bileşenlerden çıkarılmasında veya araştırma ve geliştirmede belirleyici avantajlar sunmaktadır.
ISO/TS 6892-5:2025 (TS=Teknik Şartname) standardının yayımlanmasıyla, minyatür numuneler üzerinde metal çekme testi için özel gereklilikleri ve prosedürleri tanımlayan uluslararası bir standart ilk kez oluşturulmuş ve böylece bu test çeşidinin çeşitli endüstrilerde giderek artan önemi kabul edilmiştir. Mayıs 2024'te güncellenen ASTM E8/E8M-24 de bu eğilimi yansıtmakta ve özellikle Ek A1'de minyatür numunelerin testine özel olarak değinmektedir.
Uygulama Alanları Zorluklar Sonuçların standart numunelerle karşılaştırılabilirliği Numune türleri ve boyutları
Minyatürleştirilmiş çekme numunelerinin çekme testi için test portföyümüz hakkında daha fazla bilgi edinin:
Test cihazları Çeneler Ekstansometre ve DIC Yüksek sıcaklık Otomasyon Talep edin Müşteri projeleri
Mini çekme testi nedir ve nerelerde kullanılır?
Mini çekme testi, boyutları önemli ölçüde küçültülmüş numuneler üzerinde gerçekleştirilen bir çekme testidir. Bunlar genellikle daha küçük kesitlere ve daha kısa ölçü uzunluklarına sahip düz veya yuvarlak numunelerdir. Bu yöntem, minimum malzeme kullanımıyla çekme dayanımı, gerilim sınırı ve kopma uzaması gibi mekanik özelliklerin belirlenmesini sağlar
ASTM E8 ve ISO 6892-1'e göre standart düz çekme numuneleri 50,0 mm ile 200,0 mm arasında ölçü uzunlukları (L0) sağlarken, ISO 6892-5'e göre minyatür düz çekme numunelerinin izin verilen ölçü uzunlukları 20 mm'den, yuvarlak numuneler için ise 15 mm'den küçüktür.
ISO ve ASTM'ye göre minyatür numune geometrileri hakkında daha fazla bilgi
Mini çekme testleri prensip olarak tüm metalik malzemelerde yapılabilir ancak özellikle aşağıdaki alanlarda kullanılır:
- Araştırma ve Geliştirme: Yeni malzemeler geliştirilirken çoğu zaman yalnızca az miktarda malzeme mevcuttur.
- Katmanlı üretim: Geleneksel çekme testi için numune hazırlamak zaman alıcı ve maliyetli olabilir.
- Yüksek mukavemetli malzemeler: Küçük numunelerin test edilmesi, gerekli test kuvvetlerini azaltır ve daha hassas ölçümler sağlar.
- Otomotiv endüstrisindeki mega dökümler ve diğer bileşenler: Şasi veya gövde döküm parçalarındaki karmaşık geometriler, yalnızca çok küçük numune geometrilerinin çıkarılmasına olanak tanır.
ISO 6892-5 veya ASTM E8 Ek 1'e göre mini çekme testinin özel gereksinimleri
Küçültülmüş boyutlarına rağmen, minyatür testler, çekme dayanımı, gerilim sınırı ve kopma uzaması gibi mekanik özelliklerin güvenilir ve tekrarlanabilir bir şekilde belirlenmesini sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Aşağıdaki noktalara özellikle dikkat edilmelidir:
- Numunelerin geometrisi, iyi bir karşılaştırılabilirlik sağlamak için standardın özelliklerine uygun olmalıdır.
- Küçük boyutları nedeniyle, numunenin test düzeneğinde hassas bir şekilde hizalanması önemlidir.
- Test hızı ve uzama ölçümü yüksek hassasiyetle yapılmalıdır. Uygun sensör probları veya optik ölçüm sistemleri kullanılmalıdır.
- Önceden güvenilir bir korelasyon kurulmadığı sürece sonuçlar standart numunelerle doğrudan karşılaştırılamaz.
Minyatür numuneler ile standart numuneler arasındaki sonuçlar ne kadar karşılaştırılabilir?
ISO/TS 6892-5:2025, sayfa 6, Bölüm 4 “İlke”de, minyatürleştirilmiş numunelerden elde edilen test sonuçlarının ISO 6892-1’e göre elde edilen sonuçlarla doğrudan karşılaştırılabilir olmadığını açıkça belirtmektedir.
Bunun anlamı: Test prosedürleri benzer olsa da, numune geometrisi ve ölçeğindeki farklılıklar (boyut etkileri) sistematik sapmalara yol açmaktadır; özellikle kopma uzamasında (A, At). Plastik deformasyon sırasında tane boyutunun ve ısı oluşumunun etkisi de rol oynar.
Çekme dayanımı (Rm) ve gerilim sınırı (Re), uygun geometri ve test prosedürleriyle genellikle oldukça karşılaştırılabilirdir.
Güvenilir sonuçlar sağlamak için, ZwickRoell'in uygulama odaklı test laboratuvarında karşılaştırmalı testler gerçekleştiriyor ve ayrıca minyatür çekme numunelerinizi test etmek için test sisteminizi seçmenizde ve yapılandırmanızda size destek oluyoruz.
Karin Hanak - ZwickRoell Uygulama Mühendisliği ve Test Laboratuvarları Başkanı
Yardımcı olmaktan mutluluk duyarız!
İletişime geçin ZwickRoell Uygulama Teknolojisi hakkında daha fazla bilgi edinin
ISO/TS 6892-5'e göre mini çekme testleri için ZwickRoell test çözümleri
ISO/TS 6892-5:2025 standardı ve genel olarak minyatür numunelerin testi, test kurulumu, numune tutma, kuvvet ölçümü, numune hizalama ve uzama ölçümü konusunda en yüksek talepleri karşılamaktadır. ZwickRoell'in gücü tam da bu noktada yatmaktadır. Minyatür numunelerin test edilmesi için, bireysel test gereksinimlerinize uygun tek bir test çözümü yoktur. Uygulama teknolojisi danışmanlığındaki uzmanlarımız sayesinde, farklı test çözümlerimizden size en uygun test sistemini yapılandırarak karşılaştırılabilir ve güvenilir test sonuçları elde etmenizi sağlıyoruz.
Bireysel danışmanlık için lütfen hemen bizimle iletişime geçin! İletişim formu
Aşağıdaki test çözümleri örnek niteliğindedir:
Test cihazları Çeneler ve hizalama Ekstansometre Yüksek sıcaklık testi Otomatik test çözümleri
Geniş bir kuvvet aralığında evrensel olarak kullanılabilen test cihazları
Metal numuneler üzerinde yapılan geleneksel testler yüksek test kuvvetleri gerektirirken, minyatür numuneler için maksimum test kuvveti genellikle düşük kuvvet aralığındadır. 5 kN'a kadar zwickiLine üniversal test cihazımız bu durumda genellikle yeterlidir. 250 kN'a kadar test kuvvetlerine sahip, kendini kanıtlamış AllroundLine gibi ZwickRoell üniversal test cihazları, düşük kuvvet aralığında o kadar hassas bir şekilde kalibre edilmiştir ki, 5 kN'nin altındaki kuvvetler bile en yüksek hassasiyetle ölçülebilir. Bu, minyatür numunelerin mevcut test sistemlerinde ISO 7500-1 veya ASTM E4 (Sınıf 1 veya daha iyisi) ile tam uyumlu olarak test edilmesini sağlar.
Esnek çene çözümleri – özelleştirilmiş ve uyarlanabilir
ISO/TS 6892-5 standardına göre, en küçük numune şeklinin ölçüm uzunluğu yalnızca 5 mm'dir. ZwickRoell, geniş yelpazedeki standart çeneleri ile bireysel minyatür numuneleriniz için ideal çözümü sunar: mekanik, pnömatik veya hidrolik olarak gerilmiş – malzemeye, numune boyutuna, omuz uzunluğuna ve kalan tutucu uzunluğuna göre uyarlanmıştır. Uzmanlarımız size detaylı danışmanlık hizmeti verecek ve uygun çene çözümünü geliştirmek için sizinle birlikte çalışacaktır.
Mükemmel hizalama – kritik bir başarı faktörü
Numunenin hassas eksenel hizalaması, testin geçerliliği için olmazsa olmazdır. Uzmanlarımız, hizalama test aparatı ve hassas ayarlanabilir numune vuruşlarının yanı sıra, gerektiğinde numunenin hizalamasını da kontrol edebilir; bu, uygulama mühendisliği danışmanlığımızın önemli bir bileşenidir.
Küçük ölçeklerde maksimum doğruluk için ekstansometreler
Özellikle kısa ölçüm uzunlukları ve düşük uzamalar için hassas uzama ölçümü çok önemlidir. ZwickRoell, özellikle yüksek sıcaklık aralığında (örneğin ISO 6892-2'ye göre) test yapmak için tasarlanmış ancak aynı zamanda oda sıcaklığında minyatür numuneleri test etmek için de ideal olan videoXtens 1-32 HP/TZ gibi temassız optik sistemlere güveniyor. Yüksek çözünürlük, yanal numune hareketinin telafisi ve ölçüm aralığının otomatik takibi, kopma uzaması, gerilim sınırı ve elastik modül açısından güvenilir sonuçlar sağlar. Ayrıca, Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC), tüm numune uzunluğu boyunca kırılma davranışının ayrıntılı analizini mümkün kılar; bu da araştırma ve geliştirme için bir avantajdır.
Video ekstansometrelerle uzama ölçümüne alternatif olarak, makroXtens sensör alıcısı uygundur. Bu sensör alıcısını, 5 mm'den başlayan L0 ölçüm uzunluğu için özel sensörlerle minyatür numuneler üzerinde çekme testleri yapmak üzere özel olarak sunuyoruz.
Yüksek sıcaklıkta mikro numuneler üzerinde çekme testi
ZwickRoell, yüksek sıcaklıklarda mini ve mikro numunelerin hassas karakterizasyonu için etkileyici bir ürün portföyü sunmaktadır.
- laserXtens 1-32 HP/TZ ile 1,5 mm'den başlayan ölçüm uzunluklarına sahip mini numuneler, oda sıcaklığında ve +2.000 °C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda, EN ISO 9513'e göre 0,5 doğruluk sınıfında en yüksek doğrulukla ölçülür.
- Yüksek sıcaklık fırınları (özellikle kısa uzunluklara ve bir, iki veya üç ısıtma bölgesine sahip olanlar), bu mini ve mikro numunelerin test edilmesi için idealdir ve numune boyunca hassas sıcaklık kontrolü sağlar.
- Bir hizalama ünitesi ve sağlam yük dizileri, en küçük numuneler ve aşırı sıcaklık koşulları altında bile optimum test koşullarının yanı sıra güvenilir ve tekrarlanabilir test sonuçları sağlar.
- Lazer ekstansometreye alternatif olarak, videoXtens 1-32 HP/TZ, yüksek sıcaklık testleri için ideal, temassız, kamera tabanlı bir ölçüm sistemi sunar.
Yüksek sıcaklık testi aksesuarlarımız hakkında daha fazla bilgi
Opsiyonel: Otomatik mini çekme testi
Son derece güvenilir test sonuçları için minyatür çekme testi otomatik olarak da gerçekleştirilebilir. ZwickRoell roboTest N test sistemi ile bir robot numune taşıma işlemini gerçekleştirir ve minyatür numuneleri çenelere hassas bir şekilde sıkıştırır. Elin sıcaklığı veya elin nemli olması gibi operatör etkileri ve küçük numunelerin çenelere eğik veya yanlış sıkıştırılması, robot tarafından tamamen ortadan kaldırılır. Lazer kesit ölçüm cihazı, minyatür numunenin kalınlığının ve genişliğinin hassas bir şekilde belirlenmesini sağlayarak test sonuçlarının karşılaştırılabilirliğini daha da artırır.
Otomatik test sistemlerinin kullanımı yalnızca verimliliği artırmakla kalmaz, aynı zamanda operatör güvenliğini de önemli ölçüde iyileştirir: Robotik numune yerleştirme, laboratuvar personelini numuneyi sıkıştırırken parmaklarının sıkışması veya ezilmesi gibi yaralanmalardan etkili bir şekilde korur.
Daha iyi izlenebilirlik ve test sonuçlarının kontrolü için, numune kalıntıları testten sonra torbalara konulabilir. Bu, olası takip testleri için numunelerin test sonuçlarına kolayca ve güvenilir bir şekilde atanmasını sağlar.
Minyatürleştirilmiş Çekme Numuneleri - Türler ve Boyutlar
ISO/TS 6892-5, minyatürleştirilmiş düz numuneler için dört farklı numune şekli (Şekil A'dan D'ye) belirtir. Yuvarlak numuneler için üç farklı numune şekli (Şekil P'den R'ye) belirtilmiştir. D ve P formları, ISO 6892-1'in ölçüm uzunluğu gerekliliklerini karşılamaktadır.
ASTM E8/E8M, Ek A1'de minyatürleştirilmiş düz numuneler için üç farklı numune şeklini açıkça belirtmektedir. Ayrıca, ASTM E8/E8M'nin 6. bölümünde, ince sac, kalın sac, büyük çaplı borular gibi çeşitli metalik ürünler için başka “subsize specimen” ve “small-size specimen” yuvarlak numuneler sunulmaktadır.
Minyatürleştirilmiş düz numuneler
| mm (inç) cinsinden | L0 ölçüm uzunluğu | Ölçüm aralığı genişliği b | Numunenin paralel bölgesindeki uzunluk Lc | Toplam uzunluk L | Sıkma alanındaki genişlik B |
|---|---|---|---|---|---|
| ISO/TS 6892-5 | |||||
| Form A | 5 | 1,25 | 7,5 | 23 | 4 |
| Form B | 10 | 2 | 12 | 32 | 6 |
| Form C | 10 | 2,5 | 15 | 35 | 6,5 |
| Şekil D* | 20,5 | 5 | 28 | 70 | 12 |
| ASTM E8/E8M “Ek A1” | |||||
| Miniature Specimen 3 (6) | 2+0,1 (0.1+0.01) | 1±0,02 (0.04+0.001) | 2,6±0,1 (0.13±0.01) | 8 (0.3) | 4 (0.2) |
| Miniature Specimen 2 (5) | 4+0,2 (0.16+0.01) | 1±0,02 (0.04+0.001) | 4,5±0,2 (0.17±0.01) | 15 (0.6) | 3 (0.1) |
| Miniature Specimen 1 (4) | 8,5+0,5 (0.34+0.02) | 1,5±0,02 (0.06+0.001) | 10±0,2 (0.39±0.01) | 25 (1) | 4 (0.2) |
| ASTM E8 "Subsize Specimen" | 25 (1,0) | 6 (0,25) | 32 (1.25) | 100 (4) | 10 (0.375) |
Minyatürleştirilmiş yuvarlak numuneler
| mm (inç) cinsinden | L0 ölçüm uzunluğu | Ölçüm aralığındaki çap b | Numunenin paralel bölgesindeki uzunluk Lc | Toplam uzunluk L |
|---|---|---|---|---|
| ISO/TS 6892-5 | ||||
| Şekil P* | 15 | 3 | 18 | 32 |
| Şekil Q | 12,5 | 2,5 | 15 | 29 |
| Şekil R | 10,5 | 2 | 12 | 26 |
| ASTM E8 Small-Size-Specimen** | ||||
| Numune 3 | 24±0,1 (1±0.005) | 6±0,1 (0,25±0.005) | 30 (1.25) | |
| Numune 4 | 16±0,1 (0,64±0.005) | 4±0,1 (0,16±0.003) | 20 (0,75) | |
| Numune 5 | 10±0,1 (0,45±0.005) | 2,5±0,1 (0.113±0.002) | 16 (0625) | |
| ASTM E8M Small-Size-Specimen*** | ||||
| Numune 4 | 20±0,1 (0,8±0.005) | 4±0,1 (0,16±0.003) | 24 (1) | |
| Numune 5 | 12,5±0,1 (0.565±0.005) | 2,5±0,1 (0.113±0.002) | 20 (0,75) | |
* Ölçüm uzunluğu açısından ISO 6892-1 standardının gerekliliklerini karşılayın
** standart numuneye orantılı (L0 4xçap)
*** standart numuneye orantılı (L0 5x çap)
YAZAR HAKKINDA:
Dr. Harald Schmid
Metal Küresel Endüstri Müdürü | ZwickRoell GmbH & Co.
Küresel Endüstri Müdürü olarak, pazar gözlemi, test çözümlerinin daha da geliştirilmesi ve uluslararası bir ortamda satış desteğine odaklanarak metal sektöründeki endüstri stratejisinden sorumludur.
Standardizasyon çalışmalarında geniş deneyime sahiptir ve çeşitli komitelerde aktif olarak yer almaktadır: uluslararası ISO komitesi “ISO/TC 164 Mechanical Testing of Metals“ ve NA 062-01-42 AA Metaller için çekme ve süneklik testi ve NA 062-01-47 AA Metaller için darbe dayanımı testi ve metalik boruların mekanik-teknolojik testi gibi ulusal DIN çalışma grupları dahil.
Akademik kariyerine Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü'nde (KIT) makine mühendisliği alanında lisans ve yüksek lisans derecesiyle başladı. Makine mühendisliği alanındaki uluslararası görevlerinden sonra, Erlangen-Nürnberg Friedrich-Alexander Üniversitesi'nde araştırma görevlisi olarak malzeme karakterizasyonu ve sac metal şekillendirme konularına odaklanarak araştırmalar yürüttü. Doktora çalışmasını çekme boncuklarıyla derin çekme işlemleri konusuna adamıştır.
Minyatür numunelerle ilginç müşteri projeleri
- 50 - 100 kN
- -80 ile +2.000°C
- CF, LCF
- CCG, CFCG
- FCGR,TMF
- SSRT, HE
- Sürünme
- Stress Relax
- Çekme
- Sıkıştırma
- Eğme
