コーン貫通

コーン貫入試験は、標準化された円錐形のプローブによる材料の貫入抵抗を、特定の荷重条件下で測定する精密試験法である。もともとは土壌力学や材料試験のために開発されましたが、現在では、カトラリー、食器、玩具など、子どもが使用する物品の安全性適合試験に広く使われています。

原理は簡単です。寸法と円錐角度が既知のプローブを制御された速度で試料に押し込み、貫入深さを測定します。その結果、硬さ、弾力性、変形抵抗の重要な指標が得られる。子どもの安全という観点からは、この試験は、鋭利な先端や窒息の危険性といった危険を生じさせるような方法で、製品が容易に貫通したり損傷したりしないことを保証します。

コーンペネトレーションテストは、消費者製品の安全要求の高まりに対応するため、国際的な製品安全規格とともに発展してきました。現在では、さまざまな製造部門におけるコンプライアンステストのアプローチとして認知され、標準化されています。

BS EN 14372の概要

BS EN 14372は、3歳までの子供を対象としたカトラリーおよび哺乳用具に関する主要な欧州規格である。予見可能な使用や誤用に製品が耐え、ハザードをもたらさないことを保証するために、耐貫通性を含む機械的・物理的要件を規定しています。

コンプライアンスの重要性

コンプライアンスは、製品が市場に出る前に最低限の安全基準を満たすことを保証します。メーカーにとって、BS EN 14372およびその他の適用規格への準拠は、多くの地域における法的要件であると同時に、消費者の安全に対する重要なコミットメントでもあります。コンプライアンス違反は、製品リコール、風評被害、法的措置につながる可能性があります。

比較規格

他の地域でも同様の要求事項があります。米国のASTM F963には、玩具の耐貫通性基準が含まれている。プローブの寸法、加えられる力、試験速度などは規格によって多少異なりますが、全体的な目的は一貫しています。

コーンペネトレーションテストは、主に、通常の使用時及び予測可能な誤使用時に、子供用物品が鋭利な物又は尖った物による貫通に抵抗することを確認するために使用される。これにより、危険な鋭利なエッジを作る可能性のある破損や変形を防ぐことができる。

例先端がシリコンのフィーディングスプーンの製造業者は、先端の耐久性を確認するためにコーン貫通試験を使用した。シリコーンの配合を調整することで、貫入抵抗が約18％改善され、安全マージンが増加すると同時に、給餌に必要な柔軟性を維持することができました。

カトラリー以外にも、コーンペネトレーションテストは玩具、おしゃぶり、その他のセーフティクリティカルな製品にも適用されています。各カテゴリーには、その関連規格内で定義された浸透閾値があります。

必須機器

• コーンポイントプローブ：通常直径8mm、最大500Nの容量。
• ニードルプローブ- ステンレス製で、通常直径2mm。より局所的な貫通リスクの評価や尖った衝撃のシミュレーションに使用。

どちらのタイプのプローブも、制御された速度で力を加え、正確な貫入深さを記録できる校正済み力測定システムに取り付ける必要があります。

メクメシンの試験システム

MecmesinのOmniTestおよびMultiTest-dV電動試験スタンドとVectorProソフトウェアの組み合わせは、BS EN 14372およびその他のグローバル規格に適合する正確で再現性の高いコーン貫入試験を提供します。このシステムには以下の特長があります：

• 0.1Nまでのデジタル荷重制御と測定
• 0.01 mmまでの貫入深さ分解能
• 規格適合のためのプログラム可能な試験速度
• VectorProから直接コンプライアンスレポートを作成できる自動データ収集と分析

ステップごとの手順

• サンプルの準備- 規格に従ってサンプルを調整し、必要に応じて温度と湿度を管理します。
• 装置の校正-力測定システムとプローブの寸法が規定の公差を満たしていることを確認します。
• プローブの位置合わせ- プローブを試験面に垂直に配置します。
• 力の印加- 必要な荷重または貫入深さに達するまで、規格に規定された速度で力を加えます。
• データ記録- 浸入深さ、ひび割れや裂け目などの材料の不具合を測定し、記録します。
• 分析- 結果を規格のしきい値と比較し、合否を判定する。

よくある落とし穴を避ける

• アライメントがずれていると、結果に一貫性がなくなることがあります。
• 不適切な環境調整は、材料特性を変化させる可能性があります。
• 校正が不十分な場合、結果が無効になることがある。

管理された再現可能なプロセスを維持することは、コンプライアンスと製品の完全性を守るために不可欠です。

最新のMecmesinシステムは、モーターによる高精度と高度なソフトウェア制御を兼ね備えています。OmniTestおよびMultiTest-dVシステムは、VectorProソフトウェアによって駆動され、リアルタイムのデータ解析、一貫した試験速度、完全なトレーサビリティを実現します。これにより、エンジニアは複数の試験シーケンスを実行し、結果を保存し、品質監査用の自動コンプライアンスレポートを作成することができます。

コーンペネトレーションテストは、特に子供用製品の製造において、製品の安全性コンプライアンスに不可欠な要素です。BS EN 14372などの公認規格に従い、校正されたMecmesinの機器を使用し、ベストプラクティスの試験方法を適用することで、メーカーは最高の安全性能を達成することができます。

コーン貫入試験、機器の選択、コンプライアンス要件に関する専門的なアドバイスについては、Mecmesinの技術チームにお問い合わせください。メクメシンのコンサルティング・アプローチにより、お客様のアプリケーションに最適で効果的な試験ソリューションを提供いたします。