扭矩試驗機

扭矩測試為一種機械試驗方法，透過對試樣施加扭矩或旋轉運動，以評估其變形行為。

扭轉最簡單的形式就是扭轉的動作。各行各業中使用的許多日常材料、元件、元件組件及最終使用者產品在設計上的主要目標就是支援此等移動方向，產品包括螺絲、彈簧、注射器元件、金屬線材、管道等。

在材料測試的世界中，我們使用扭矩試驗機來模擬此扭轉作動，並協助製造商決定重要的材料性質，包括：

• 最大扭矩
  試樣發生破壞前所能承受的最大扭矩（扭轉力值）。舉例來說，一旦找到螺絲或螺栓的最大扭力，即可計算安全係數並將其納入該產品的扭力強度規格中。
• 扭矩強度
  試樣的極限強度，亦即試樣在承受扭矩負載時，在發生破壞前所能承受的最大扭矩應力。
• 扭矩剪應力
  由扭轉運動所產生，作用於試樣橫向截面上的剪應力。扭矩負載會在試樣的截面上產生不均勻的應力分佈，從中心處的零應力到試樣邊緣處的最大扭矩剪應力。
• 剪切彈性模數
  彈性剪切剛性，定義為剪應力與剪應變之比值。在比較相同產品時，材料的彈性模數愈高，其剛性愈大。結構的剛性或硬度（stiffness / rigidity）愈大，造成形變所需的的外力也就愈大。
• 試樣的斷裂角度
  斷裂角度可作為材料在承受扭矩作用時，其延展性（韌性）的量測指標。 舉例來說，依據 ASTM F543-13 標準，具有較大斷裂角度的醫用骨螺釘可在接近其最大扭轉強度之前，向外科醫師提供較早的觸覺回饋警示，有助於避免過度施力導致失效。

視扭轉測試應用而定，可將扭矩試驗機設置為在材料試樣上執行直到破壞點出現，或依據定義的扭力及持續時間執行。亦可在成品組件上執行，例如藥用注射筆或螺紋頂蓋，以判定裝置的功能是否正常。

我們的扭矩試驗機及扭矩驅動系統涵蓋廣泛的扭轉試驗需求，並可依據您的特定應用進行客製化配置。

• TorsionLine 系列
  扭矩試驗機採用水平式扭轉軸及免維護的 AC 交流伺服驅動裝置，其扭矩範圍介於 20 Nm 至 500 Nm 之間，為單軸扭轉測試，則介於 1,000 Nm 至 2,000 Nm 之間。
• zwickiLine 系列
  配備 2 Nm 或 20 Nm 扭矩驅動裝置，在進行軸向測試及軸向－扭矩測試（拉伸或壓縮結合扭轉），最大試驗負載可達 5 kN。
• AllroundLine 系列
  桌上型或落地型試驗機配備 200 Nm 或 2,000 Nm 扭矩驅動系統，可進行測試負載最高 250 kN 的軸向測試及軸向扭矩測試（拉伸或壓縮結合扭轉）
• 扭矩驅動系統
  扭矩範圍介於 2 Nm 至 2,000 Nm 的模組化扭矩驅動系統，可輕鬆加裝於您現有的 zwickiLine 或 AllroundLine 材料試驗機。

• ASTM A938 -18 — 金屬線材扭矩試驗之標準試驗法
  金屬線材在規定的轉速下進行扭轉，並測定其直至發生斷裂時的總扭轉圈數。若所測得的扭轉圈數符合規範要求，則該試樣視為通過試驗。
• ASTM F543 — 金屬醫用骨螺釘標準規範與試驗方法（Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws）
  本標準適用於植入骨骼內的金屬接骨螺釘。測試扭轉強度，以確保螺絲在插入或移除過程中不會破斷。量測的性質包括標準條件下的扭矩降伏強度、最大扭力及破斷角度。
• ISO 7800 — 金屬材料 — 金屬線材 — 簡易扭矩試驗
  用來測定直徑或特徵尺寸為 0.1 mm 至 14 mm 的金屬線材在單一方向簡易扭矩作用下承受塑性變形的能力。 執行本測試直至試樣斷裂，或達到規定的圈數為止。
• ISO 7206-8 — 外科植入物 — 部分及全髖關節假體 — 第 8 部分：具柄股骨構件在施加扭轉下的耐久性能
  股骨構件（stemmed femoral components）須以可使用狀態進行測試，並且在標準規定的週期數及試驗載荷下不得斷裂。