장력 및 압축 테스트 소개
인장 및 압축 시험은 재료 또는 부품이 가해진 하중 하에서 어떻게 작동하는지 평가하는 데 가장 널리 사용되는 기계적 시험 방법 중 하나입니다.
인장 시험에서는 시편이 항복 강도, 최종 인장 강도 또는 파괴와 같은 정의된 지점에 도달할 때까지 당기는 힘을 가합니다. 이를 통해 인장 강도, 강성, 연신율, 연성 등의 특성이 드러납니다. 압축 시험에서는 압축 강도, 변형 거동 또는 좌굴 성능을 결정하기 위해 시편에 힘을 가하는 경우가 많습니다.
이러한 테스트는 목표 또는 고장 지점에 도달할 때까지 일정한 하중을 가하는 정적 테스트 또는 작동 조건을 시뮬레이션하기 위해 시간에 따라 하중이 변하는 동적 테스트로 수행할 수 있습니다. 정적 테스트는 기본적인 재료 특성화 및 품질 관리에 자주 사용되는 반면, 동적 또는 피로 테스트는 장기적인 내구성 및 고장 모드에 대한 통찰력을 제공합니다.
멀티테스트-dV와 같은 전기 기계 테스트 시스템은 인장 및 압축 어플리케이션 모두에 널리 사용됩니다. 정밀한 모터 제어와 디지털 측정 센서를 결합하여 반복성이 높은 테스트와 상세한 성능 데이터 캡처를 가능하게 합니다.
테스트 방법의 유형
전자기계 및 서보 유압 시스템
인장 및 압축 테스트에는 전자기계 시스템과 서보유압 시스템이라는 두 가지 주요 작동 기술이 사용됩니다.
전자기계 시스템은 모터 구동 나사 또는 액추에이터를 사용하여 힘을 가합니다. 이 시스템은 높은 정밀도, 뛰어난 반복성, 광범위한 힘과 속도에 대한 미세 제어 기능을 제공합니다. 따라서 섬세한 어셈블리, 플라스틱, 엘라스토머 및 소형 금속 부품 테스트와 같이 높은 측정 분해능이 필요한 분야에 적합합니다. 예를 들어 MultiTest-dV 제품군은 표시된 하중의 ±0.1% 이내로 정확한 힘 제어, 0.1mm/min에서 1000mm/min 이상의 유연한 속도 설정, 통합 데이터 캡처 기능을 제공합니다.
서보유압 시스템은 가압된 유압 유체를 사용하여 동작을 생성합니다. 매우 높은 힘을 전달할 수 있으며 일반적으로 항공 우주 및 자동차 등의 분야에서 대형 또는 구조적 구성 요소를 테스트하는 데 사용됩니다. 고속 순환 및 피로 테스트에 적합하지만 유지보수가 더 많이 필요하고 일반적으로 전자 기계 시스템보다 에너지 효율이 떨어집니다.
정적 및 피로 테스트
정적 테스트는 설정점 또는 고장이 발생할 때까지 일정한 하중 또는 변위를 가합니다. 이는 인장 강도, 항복 강도 및 압축률과 같은 특성을 결정하는 데 필수적입니다.
피로 테스트는 하중을 반복적으로 가하고 제거하여 구성 요소가 서비스에서 받게 될 응력을 재현합니다. 이는 제품 수명을 예측하고 잠재적인 고장 지점을 식별하는 데 매우 중요합니다. 고주기 피로 테스트는 낮은 부하에서 최대 100만 사이클까지 실행할 수 있으며, 저주기 피로 테스트는 더 높은 스트레스와 더 적은 사이클에서 성능을 평가합니다.
장력 및 압축 테스트 수행 방법
일반적인 테스트에는 다음이 포함됩니다:
- 시편준비 - 시편은 관련 표준에 따라 치수와 표면 마감을 제어하여 준비됩니다. 일반적으로 테스트하는 재료에는 금속, 플라스틱, 엘라스토머, 복합재 및 직물이 포함됩니다.
- 테스트 프레임에 장착 - 시편은 미끄러짐이나 손상을 방지하는 적절한 그립 또는 고정 장치를 사용하여 고정됩니다. 압축 테스트에는 일반적으로 평판 또는 압축 지그를 사용합니다.
- 힘 적용 - 기계가 설정된 속도로 제어된 하중을 가합니다. 로드셀은 가해진 힘을 측정하고 신장계는 신장 또는 압축을 추적합니다.
- 환경 제어 - 주변 온도 또는 챔버 내에서 테스트를 수행하여 더위, 추위 또는 습도를 시뮬레이션할 수 있습니다.
- 데이터 캡처 및 분석 - 측정값은 힘-변위 또는 응력-변형률 곡선으로 기록되어 탄성 계수, 항복점, 고장 전 최대 하중과 같은 매개변수를 보여줍니다.
MultiTest-dV와 같은 시스템은 VFG, AFG 또는 ELS 로드셀을 포함한 고정밀 센서와 페어링할 수 있습니다. 신장계는 미세한 변형률 측정을 캡처하여 정확하고 반복 가능한 결과를 보장합니다.
애플리케이션 및 혜택
산업 분야
인장 및 압축 테스트는 설계 성능을 검증하고 품질을 보장하며 규제 요건을 충족하기 위해 여러 산업 분야에서 사용됩니다:
- 자동차 - 드라이브 샤프트, 볼트, 스프링, 패스너를 평가하여 하중 하에서 안전한 작동을 보장합니다.
- 의료 기기 - 안전 표준에 따라 주사기 플런저 힘, 튜브 탄성, 봉합사 인장 강도를 측정합니다.
- 포장 - 병뚜껑, 씰, 마개에 대한 밀고 당기는 힘을 테스트하여 밀봉 강도와 개봉 용이성의 균형을 맞춥니다.
- 항공우주 및 방위 - 극한 조건에서 패스너, 브래킷 및 복합 부품의 구조적 무결성을 평가합니다.
품질 보증 및 제품 수명 주기
제품 개발 초기에 이러한 테스트를 적용하면 재료 결함을 감지하고 설계를 검증하며 서비스 조건을 시뮬레이션하는 데 도움이 됩니다. 엔지니어는 VectorPro와 같은 제어 및 분석 소프트웨어를 사용하여 테스트 시퀀스를 자동화하고, 상세한 데이터 세트를 수집하고, 규정 준수에 적합한 보고서를 생성할 수 있습니다. 결과 데이터는 제품 개선 및 예측 유지보수 계획을 지원합니다.
장력 및 압축 테스트를 위한 메크메신 장비
메크메신은 다음과 같은 정적 및 주기적 테스트를 위한 다양한 시스템을 제공합니다:
- MultiTest-dV 전동식 힘 테스터 - 품질 관리 및 연구를위한 소형 전자 기계 시스템으로 미세 속도 제어, 디지털 출력 및 다양한 그립 및 고정 장치와의 호환성을 제공합니다.
- OmniTest 단일 컬럼 재료 테스터 - 중간 하중 어플리케이션에 적합하며 다양한 테스트 유형에 대해 더 큰 하중 용량과 적응성을 제공합니다.
- OmniTest 트윈 컬럼 재료 테스터 - 고하중 또는 대형 부품 테스트용으로 설계되어 까다로운 어플리케이션에 필요한 안정성과 용량을 제공합니다.
모든 시스템은 맞춤형 테스트 설정, 환경 챔버, 신장계, 고정밀 로드셀 및 고급 분석 소프트웨어와의 통합을 지원합니다.
전문가와 상담하기
올바른 인장 및 압축 테스트 장비를 선택하는 것은 재료 유형, 힘 범위, 테스트 속도, 환경 조건 및 적용 가능한 표준과 같은 요인에 따라 다릅니다. Mecmesin의 기술 팀은 가장 적합한 장비를 선택하고 정확하고 반복 가능하며 표준을 준수하는 결과를 보장하기 위해 테스트 절차를 개발하는 데 조언을 드릴 수 있습니다.
Mecmesin recommends...
Further test types
Standards
Featured or equivalent test standards for Mecmesin solutions in this section