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压缩试验与压缩试验机

压缩试验使用压缩试验机测定材料在不断增加的压缩载荷下的性能。压缩试验可检查材料与部件的安全性、耐久性和完整性。典型应用包括塑料管和塑料管材的压缩试验、弹性多孔泡沫材料压缩试验、纸张和硬纸板的压缩/压碎试验、金属行业的压缩弹簧试验、医疗/制药领域的压缩试验(包括医疗植入物、支架、注射器或医疗包装的压缩试验)、复合材料压缩试验和缺口压缩试验。

压缩试验机是一种万能试验机(UTM),配有特定于应用的压缩试验工具压板。根据试验类型、试样材料和尺寸、试验温度和预期最大力值等标准选择工具并安装在试验机上。

压缩试验压缩试验机用于压缩试验的附件视频

我们很高兴为您提供更多关于各种行业压缩试验应用示例的信息:

塑料纸张/硬纸板医疗/制药复合材料金属/弹簧

压缩试验的定义

  • 执行压缩试验的目的是表征材料在压缩载荷下的行为。
  • 在试验过程中,使用安装在万能试验机上的压板或专用工具对试样施加压力,以测定被测材料的各种特性。
  • 测试数据以应力-应变图的形式提供结果,其中显示弹性极限、比例极限、屈服点,有时还会显示抗压强度。

压缩试验(将试样压在一起)基本上与拉伸试验(将试样拉开)相反。试验可在经过机械加工的材料试样上进行,也可以在实际部件的全尺寸或比例模型上进行。常见的压缩试验类型包括顶部载荷(压碎)试验、弯曲(折弯)试验弹簧试验

压缩试验机

压缩试验机是一种万能试验机(UTM),专门用于测定材料在压缩(按压)载荷下的强度和变形行为。典型的压缩试验机由力传感器、横梁、压缩试验工具电子控制系统和驱动系统组成。它通过测试软件进行控制,该软件用于定义试验机和安全设置,并存储试验标准(如ASTM和ISO)所规定的试验参数。为了选择合适的压缩试验设备,务必要考虑待测材料以及必须遵循的标准。测量力,直到达到指定载荷或距离,或者直到试样产生裂纹或断裂,这有助于设计师和制造商预测材料在实现其预期用途时的性能。

ZwickRoell压缩试验机,包括zwickiLineProLineAllroundLine落锤试验机,专门设计用于根据试验能力、材料类型、应用和行业标准来满足客户的要求。除了整体系统安全性和可靠性之外,ZwickRoell还专注于设计与制造我们试验机的每一部分:

  • 操作简便,极其灵活
  • 根据客户和标准的特定要求进行简单调整
  • 符合未来需求的扩展能力,可随您的需求而增长

ZwickRoell压缩试验机的比较

型号 zwickiLine ProLine AllroundLine 落锤试验机 大载荷试验机
型号 机电
台式试验机
机电
台式试验机
电液伺服
台式试验机
(5 kN – 150 kN)
立式试验机(50 kN – 250 kN)
落锤冲击试验机 机电
载荷范围 0.5 kN – 5 kN 5 kN – 100 kN 5 kN – 250 kN 2,000 J 330 kN - 2,500 kN
压缩试验、压痕试验、穿刺试验的应用示例
  • 薄膜
  • 泡沫材料/弹性多孔泡沫材料
  • 弹簧
  • 电子部件
  • 齿科材料
  • 自动注射器
  • 预充式一次性注射器
  • 微针
  • 医疗输液瓶的残余密封力(RSF)
  • 食品的质构分析
  • 热塑性塑料管
  • 硬质塑料
  • 塑料包装,例如塑料瓶
  • 绝缘材料
  • 弹簧
  • 电气工业中的插头和弹簧触点
  • 环形刚度试验
  • 土工织物的抗穿刺性
  • 用于电机和发动机的塑料外壳
  • 汽车悬架部件
  • 复合材料压缩/缺口压缩试验
  • 电动马达部件的连接工艺
  • 燃料电池组
  • 土工织物的抗穿刺性
  • 木材、塑料、复合材料和瓦楞纸板包装箱
  • 绝缘材料
  • 汽车部件
  • 飞机部件
  • 管/管道
  • 复合材料底板
  • PMMA罩
  • 安全鞋
  • 头盔
  • 泡沫、蜂窝结构材料和橡胶
  • 弹簧压缩试验
  • 铝制防撞箱压缩试验
  • 部件的冲压和铆接
  • 底盘部件的断裂载荷测定
  • 焊缝强度试验
  • 大塑料盒
  • 热塑性塑料管
  • 电池外壳
  • 铁路轮轨
  • 陶瓷螺栓

有关这些和其他应用示例的更多信息,请参见以下部分。

用于压缩试验的压板和试验工具

所使用的压缩工具与待测材料直接接触。因此,需对其进行精确对中,并根据具体应用和要求进行调整。压缩试验工装多种多样,可用于所有试验类型。这些压缩工具可根据具体应用的特定要求单独进行调整。

压缩试验工装通常由两个主要部件组成,即上部和下部试验工具和压缩工具。为了将试验工具高度灵活地应用于尽可能多的不同试验,我们装配了各种可互换且可组合的工具产品组合。
对各种压缩工具和工装的不同要求主要源于:

  • 国际标准中定义的规范
  • 大量不同的试样、材料和部件
  • 各种各样的试样形状和尺寸
  • 多种不同类型的环境条件(温度、湿度...)

下面是我们全面的压缩试验工具产品组合的摘录,这些工具根据我们所服务的各个行业的要求进行量身定制。

压板塑料/泡沫材料复合材料医疗/制药纸张/硬纸板

压板

必须按照所涉及的应用,根据特定试验标准选择压板。必须了解试样尺寸和试验预期的最大力。

压板可用于载荷高达250 kN的试验。圆形压板和矩形压板有所区别。所有压板均可在-70 ...+250 °C的温度范围内使用。压板的不同尺寸是每个压板的重要选择标准。

在规定的试验载荷下所需的试样尺寸

试验载荷允许表面压力为以下值时所需的最小试样表面积典型尺寸:
处于以下允许表面压力下的方形试样
典型尺寸:
处于以下允许表面压力下的圆棒试样
300 N/mm290 N/mm2300 N/mm290 N/mm2300 N/mm290 N/mm2
10 kN30 mm2110 mm2约 6 mm约 11 mm约 Ø 7 mm约 Ø 12 mm
20 kN70 mm2220 mm2约 8 mm约 15 mm约 Ø 9 mm约 Ø 17 mm
50 kN170 mm2550 mm2约 13 mm约 24 mm约 Ø 15 mm约 Ø 27 mm
100 kN330 mm21100 mm2约 18 mm约 34 mm约 Ø 20 mm约 Ø 36 mm
150 kN500 mm21700 mm2约 23 mm约 41 mm约 Ø 25 mm约 Ø 46 mm
250 kN830 mm22800 mm2约 29 mm约 53 mm约 Ø 33 mm约 Ø 60 mm

如果您对压缩试验有任何疑问,或者需要帮助为您的应用配置合适的试验机,请联系我们。我们期待着就您的需求进行探讨。

联系信息

进行压缩试验时使用哪些标准?

压缩试验可检查各种材料与部件的安全性、耐久性和完整性。用于压缩试验的最常见ISO和ASTM标准是:

  • ASTM D3574-C 弹性多孔泡沫材料的标准压缩试验 - 弹性多孔泡沫的压缩性能/压缩应力-应变特性
  • ISO 844、ASTM D1621 硬质泡沫塑料(硬质泡沫)压缩试验
  • ASTM D695 硬质塑料和连续纤维增强复合材料压缩性能的标准试验方法(端面载荷压缩)
  • ASTM F1306 柔性隔膜和层压板抗慢速穿透能力的标准试验方法
  • ISO 7886-1 一次性无菌皮下注射器的活塞滑移力
  • ASTM F3067:支架的径向压缩试验

还有其他的公司专用压缩试验标准,例如,用于CAI试验的波音BSS 7260c和空客AITM 1-0010第3版,这些标准也常用于航空航天行业的压缩试验。

塑料压缩试验示例

多孔泡沫和塑料的压痕硬度
ISO 2439, DIN 53577, DIN 53579-1, ASTM D 3574, ASTM D 3579
至 多孔泡沫和塑料的压痕硬度
硬质泡沫材料的压缩试验
ISO 844、ASTM D1621、EN 826
至 硬质泡沫材料的压缩试验
多孔泡沫和塑料的压缩应力值
ISO 3386、ASTM D3574-C和企业标准
至 多孔泡沫和塑料的压缩应力值
薄膜和片材的抗穿刺性
EN 14477、ASTM F1306
至 薄膜和片材的抗穿刺性
环刚度/环形压缩弯曲/初始环刚度
ISO 9969、ASTM D2412、EN 1228、ISO 13968、ISO 13967
ZwickRoell的材料测试机ProLine和AllroundLine系列涵盖了所有常见管材直径的整个载荷范围。
至 环刚度/环形压缩弯曲/初始环刚度
塑料圆盘样品的穿刺试验
在穿刺试验中,聚合物的冲击强度是在增加应变速率且多轴施加载荷的情况下测定的。
至 塑料圆盘样品的穿刺试验

复合材料压缩试验

冲击后压缩试验(CAI)
ASTM D7136、ASTM D7137、ISO 18352、空客AITM 1.0010、波音BSS 7260 II型
该试验被用于表征飞机或汽车在被鸟或石头击中,或在事故中受损后材料受到的损害。
至 冲击后压缩试验(CAI)
IPS试验(面内剪切)
对单向层压板±45°方向进行拉伸或压缩试验可以测定材料的面内剪切性能。
至 IPS试验(面内剪切)

医疗行业的压缩试验

支架测试
支架插入和留存到血管中会承受密集的载荷。必须在支架使用前测试这些载荷。
至 支架测试
输液瓶的残余密封力(RSF)
在USP章节1207中引用
这种对瓶盖的压缩试验间接提供了密封完整性的信息。
至 输液瓶的残余密封力(RSF)
纸和纸板包装
二次包装及运输包装主要由纸和纸板制成,必须满足保护产品及方便拆除的要求。
至 纸和纸板包装
注射器的穿刺力
穿刺力和滑移力是选择最合适的注射器的重要参数。
至 注射器的穿刺力
活塞滑移力
ISO 7886-1;USP章节1382和382
ZwickRoell测试软件用于记录和评估活塞行程、穿刺力以及最大和平均滑移力。
至 活塞滑移力

纸张和包装的压缩试验

压缩性能
压缩性能试验是用来确定纸张的弹性和塑性性能。 压缩性能试验用于测试和调整纸张的物理强度和印刷性能。
至 压缩性能
短距抗压强度试验SCT试验
按照ISO 9895、EN 54518 或 TAPPI T 826 - 纸的抗压强度
至 短距抗压强度试验SCT试验
环压强度试验RCT试验
按照ISO 12192或TAPPI T 822,通过环压强度试验(RCT)测定条形环状纸张试样的环压强度
至 环压强度试验RCT试验
瓦楞芯纸平压强度测定(CMT)
瓦楞形成后的芯纸特性信息(DIN EN ISO 7263、TAPPI T 809)
至 瓦楞芯纸平压强度测定(CMT)
空箱抗压试验、堆码强度试验
按照DIN EN ISO 12048或TAPPI T 804的空箱抗压试验,按照DIN EN ISO 12048的包装箱堆码强度试验
至 空箱抗压试验、堆码强度试验
边压强度试验(ECT)
按照DIN EN ISO 3037或TAPPI T 811 - 提供瓦楞纸板的强度信息
至 边压强度试验(ECT)
平压试验
DIN EN ISO 3035或TAPPI T 825
按照DIN EN ISO 3035或TAPPI T 825测定材料性能
至 平压试验

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ZwickRoell是您材料试验机服务的第一站。我们的服务网络遍布全球,服务员工达数百人,标定实验室获得诸多国际认证(根据EN ISO/IEC 17025),ZwickRoell将与您携手并进,共克难关。
ZwickRoell拥有多项认证。我们的标定具有可验证的独立性,而且高效、精确。

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常见问题

压缩试验机是一种万能试验机(UTM),专门用于测定材料在压缩(按压)载荷下的强度和变形行为。

将试样或部件置于两个压板(安装在材料试验机中)之间。试验机横梁以规定的力、速度和/或横梁行程距离将压板移动到一起。测量并记录所需的值。

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