耐貫通性および耐貫通性

耐貫通性試験と耐貫通性試験は、材料が鋭利なもの、尖ったもの、鈍いものからの力にどれだけ耐えられるかを評価するために不可欠です。これらの試験は、エンジニアリング、製造、および材料科学において、製品が実際の条件下で確実に機能することを確認するために使用されます。

特に材料がリスクの高い環境で使用される産業では、品質保証と安全性の検証に不可欠です。医療機器包装の耐久性の確保、建築用膜の堅牢性の検証、安全服の保護品質の確認など、これらの試験は製品が市場に出回る前に弱点を特定するのに役立ちます。その結果は、材料の選択、製品設計、製造工程の最適化をサポートします。

耐貫通性は、プローブや物体が力を加えて侵入しても、破れたり、ひび割れたりすることなく、また機能的な完全性を失うことなく抵抗する材料の能力を測定します。

用途は以下の通り：

• 耐貫通性が安全性と使用性に影響する医薬品包装のエラストマーストッパー
• 工具や破片に対する耐久性を評価するコンクリートや建築材料
• 屋根材や床材の保護膜で、施工中および使用中の完全性を保証する場合。

試験には、規定された破断点まで制御された速度で試験片にプローブを押し込むことが含まれます。その結果得られる力、変位、エネルギーのデータから、集中荷重下での材料の挙動を知ることができます。

プローブの種類と用途

• ボールプローブ- 鈍的な物体接触をシミュレートします。ゲル、発泡体、クッション層などの軟質材料の試験で一般的です。
• コーン型プローブ- 面積を拡大しながら荷重を加えるもので、土壌、軟質複合材料、エラストマーなどに適しています。
• ニードルプローブ- 局所的に力を加えるプローブで、ストッパーやシール、一部の医療機器の針刺し試験に使用されます。

プローブの種類は、速度や加える力とともに結果に大きく影響するため、再現性の高い試験を行うためには標準化が不可欠です。

耐穿孔性は、鋭利なものや尖ったものによる損傷をシミュレートし、実際の穿孔現象に耐える材料の能力を測定します。

用途は以下の通り：

• 無菌性を確保し、鋭利な刃物から保護するための医療機器パッケージング
• 防刃手袋や防護服などの防護服
• 破片や岩石の貫通による損傷を防ぐためのジオテキスタイルや建築用メンブレン

穿刺試験技術

• 高速衝撃試験は、工具の落下や破片の衝突など、突発的な力の発生をシミュレートします。
• 低速試験では、定常荷重をかけ、段階的な圧力を再現します。
• 鋭利なプローブは、スパイクや針による貫通を再現します。
• 丸みを帯びたプローブでは、鈍い物体や大きな破片による圧力の影響を評価します。

例えば、薄いフィルムでは、より小型のプローブと高精度の変位測定が必要な場合があり、一方、頑丈な布地では100 Nを超える高い荷重レンジが必要になる場合があります。

• 医療機器- 滅菌包装と保護バリアは、無菌性と患者の安全性を維持するため、貫通と穿刺の両方に耐える必要があります。
• 建築- 屋根膜、コンクリート、床下地は、施工中および耐用年数の間、工具や破片による貫通に耐える必要があります。
• ジオテキスタイル- 土木工学で使用されるもので、ろ過・分離性能を維持するために鋭利なものによる穿孔に耐える必要があります。この試験にはASTM D6241が適用されることが多い。
• 防護服- 防弾チョッキ、手袋、産業用作業服は、ASTM F2132のような安全規格に適合しているかどうかを確認するために、貫通・穿刺試験を受けます。

国際規格により、貫通試験と穿刺試験が一貫して実施され、信頼性の高い比較可能な結果が得られる。

主な例は以下の通りです：

• ASTM D3763- プラスチックの高速パンクチャー試験
• ASTM D4833- ジオメンブレンの耐インデックスパンク性
• ISO 6603- 落錘パンクチャーによるプラスチックの衝撃試験
• BS EN 14477- フィルムおよびシートの耐パンク性の測定
• ASTM F2132- 防護服の耐針刺通性

これらの規格に適合していることで、メーカーはさまざまな市場において、製品が性能と安全性の要件を満たしていることを証明することができます。

Mecmesin社は、ASTM、ISO、BS規格に準拠した耐貫通・耐パンク性試験システムを設計・製造しています。Mecmesinの試験装置は、フィルム、箔、複合材料、エラストマー、医療用包装材、建築製品などの材料に対して、正確で再現性のある結果を提供します。

技術的な利点は以下の通りです：

• オムニテスト（OmniTest）、マルチテスト（MultiTest-dV）、ボルテックス（Vortex）シリーズなど、さまざまな荷重容量をカバーするシステム
• 詳細なデータ取得、分析、レポート作成のためのベクタープロ・ソフトウェア
• ボール、コーン、ニードル貫入試験の標準要件を満たす設定可能なプローブと治具
• 高速パンクチャー試験と低速ペネトレーション試験の両方に対応
• 高精度のロードセルにより、信頼性の高い力とエネルギーの計測を実現

例えば、あるジオテキスタイルメーカーは、ASTM D6241への適合性を検証するためにMecmesinの耐パンク試験システムを導入し、試験サイクルの高速化と複数の現場での再現性の向上を実現しました。

コンプライアンス、製品開発、品質管理のために耐貫通・耐パンク性試験が必要な場合は、当社の技術エキスパートにご相談ください。お客様の素材が性能と安全性の要件を正確かつ再現性よく満たすよう、適切な装置、治具、試験手順をご提案いたします。