圧縮試験

圧縮試験は、材料や製品が圧縮荷重を受けたときにどのような挙動を示すかを評価するために使用される、中核的な機械的試験方法です。変形または破壊するまでサンプルに力を加えることにより、エンジニアは圧縮強さ、弾性率、降伏挙動などの特性を測定することができます。

その目的は、材料や製品が実際の荷重に耐えられるかどうか、破砕に耐えられるかどうか、長期間にわたって性能を維持できるかどうかを判定することです。圧縮試験は、自動車、航空宇宙、包装、建築、医療機器などの産業で広く適用されています。梱包材が輸送中の積み重ねに耐えられるかどうかの検証から、発泡材が信頼できるクッション性を提供できるかどうかの確認まで、圧縮試験は、エンジニアが安全性と性能の期待に応える製品を設計し、検証するのに役立ちます。

典型的な試験では、試験片を試験機の2枚のプレートの間に置き、徐々に力を加えていきます。試験機は圧縮力とその結果生じる変形を記録し、応力-ひずみ曲線としてプロットします。これらの結果から、材料の挙動や製品の耐久性に関する貴重な知見が得られます。

圧縮特性は、材料が押されたり、しぼまされたり、圧縮されたりして、どのように反応するかを表します。圧縮特性は、耐荷重性や変形に対する抵抗力が不可欠な用途において、エンジニアに重要なデータを提供します。

主な圧縮特性は以下の通りです：

• 圧縮強さ- 材料が破壊するまでに耐えられる最大応力。
• 圧縮弾性率- 弾性領域における応力とひずみの比。
• 降伏点- 永久変形が始まる応力レベル。

材料によって圧縮時の挙動は異なる。プラスチックは粘弾性効果により徐々に変形し、金属は通常、降伏点まで直線的な応答を示すが、発泡体や柔らかい材料は、それ以上の荷重に耐える前に大幅に圧縮される。

ISO 604のような規格は、圧縮弾性率と圧縮強度を計算するための一般的な方法を定めており、試験所や業界全体で結果が正確で比較可能であることを保証しています。

圧縮試験は、製品開発、品質保証、コンプライアンスに不可欠です。その用途は、幅広い産業と材料の種類に及びます。

プラスチックとポリマー

プラスチックやポリマーの場合、圧縮試験は、コンポーネントが破砕や永久変形にどの程度耐えるかを判定します。例えば、包装では、クロージャーや容器が積み重ね荷重に耐えられるかどうかを試験で確認します。医療分野では、圧縮試験により、ポリマーベースのインプラントが使用時に安定した状態を維持できることを確認します。

金属と合金

金属は、その強度と耐久性が評価されていますが、圧縮試験では、特定の荷重下でどのように機能するかを確認します。建築分野では、補強構造に使用される合金の圧縮抵抗を測定します。製造業では、ビレットや鋳物の試験により、部品が使用される前に欠陥や弱点を特定することができます。

その他の材料

圧縮試験は、発泡体、織物、紙、複合材料にも広く利用されています。自動車産業のシートクッションは、快適性と長期耐久性のバランスをとるために圧縮試験を受けます。段ボール包装は、積み重ね強度を測定するために試験され、保管中や輸送中の崩壊のリスクを低減します。医療用の骨の足場も、天然組織の強度を再現するために圧縮試験が行われる。

公認規格に従うことで、試験データの信頼性と比較可能性が保証されます。規格には、試験片の準備、試験速度、計算、報告方法などが規定されています。

ASTM規格

• ASTM D695-硬質プラスチックの圧縮特性の試験方法を規定しています。
• ASTM C133- セラミックやコンクリートなどの耐火物の圧縮試験について規定しています。

ISO規格

• ISO 604-プラスチックの圧縮特性の測定方法を規定しています。
• ISO 11747- 紙および板紙に使用され、圧縮効果を含む浸漬後の湿潤強度を測定します。

ISO規格やASTM規格が厳密に圧縮に特化したものでない場合、より広範な機械的性能試験の一部として圧縮関連の手順が含まれていることが多い。これらの規格に準拠することで、製品は顧客の期待と規制要件の両方を満たすことができます。

正確で再現性のある結果を得るためには、適切な試験システムを選択することが重要です。荷重範囲、サンプルの種類、試験スループットなどの要素が装置の選択に影響します。

オムニテスト

OmniTestシリーズは、幅広い荷重範囲にわたる精密圧縮試験用に設計されています。高分解能ロードセルと自動制御を備えたOmniTestシステムは、先端材料研究やハイスペックな試験環境に最適です。

Mecmesin MultiTest-dV

MultiTest-dVは、日常的な品質管理や製品試験に適した汎用性の高い卓上型試験システムです。モジュラー設計により多様な圧縮治具を使用できるため、包装、自動車、消費財などの業界に適しています。

ベクタープロソフトウェア

すべてのMecmesinシステムは、VectorProソフトウェアを使用して操作します。このソフトウェアは、リアルタイムのデータ取り込み、応力-ひずみ曲線の作成、自動計算、ASTMおよびISO規格への準拠を提供します。このソフトウェアは分析を簡素化し、トレーサビリティを向上させ、試験プロトコルの一貫性を保証します。

主な検討事項

圧縮試験装置を選択する際、エンジニアは、予想される荷重範囲、特注治具の必要性、必要な自動化レベル、および既存の品質管理システムとのソフトウェアの互換性を評価する必要があります。また、長期的に精度を維持するためには、適切な校正とメンテナンスが不可欠です。

Mecmesinは、信頼性が高く、規格に準拠した圧縮試験システムを世界中の産業に提供してきた長い歴史があります。

幅広い荷重範囲の高精度システム

デリケートな発泡体や包装材料から堅牢な金属や構造部品まで、Mecmesinのシステムは幅広い荷重範囲にわたって正確で再現性の高い結果を提供します。

規格に準拠したソフトウェア

VectorProソフトウェアにより、ASTMおよびISOの試験方法に準拠した試験を行うことができます。自動化された計算とレポート作成により、エラーのリスクを低減し、効率を改善します。

モジュラー治具とカスタム設計

試料の形状が特殊であったり、壊れやすい材料であったりすると、多くの場合、その試料に合わせたソリューションが必要になります。Mecmesinでは、さまざまなアプリケーションにおいて正確で再現性の高い試験を実現するために、モジュラー治具とカスタム治具を設計しています。

サポート、校正、トレーニング

グローバルサポート、認定校正サービス、包括的なトレーニングにより、お客様は装置の耐用年数を通じて信頼することができます。信頼性の高い技術と継続的な専門知識の組み合わせにより、エンジニアは試験結果に自信を持つことができます。

圧縮試験は、製品の強度、耐久性、コンプライアンスを保証するために非常に重要です。MecmesinのOmniTestおよびMultiTest-dVシステムは、VectorProソフトウェアを搭載しており、要求の厳しいアプリケーションに必要な精度と再現性をエンジニアに提供します。

お客様のご要望をお聞かせいただき、最適な圧縮試験ソリューションをお探しください。