Cắt quay

Thử nghiệm cắt quay là một phương pháp chuyên biệt được sử dụng để đo mô-men xoắn hoặc lực xoắn cần thiết để làm biến dạng vật liệu hoặc thành phần. Bằng cách áp dụng tải trọng quay được kiểm soát, các kỹ sư có thể xác định ứng suất cắt , lực trên một đơn vị diện tích xảy ra khi các lớp vật liệu trượt vào nhau.

Kiểu thử nghiệm này đặc biệt hữu ích trong các ngành công nghiệp đòi hỏi các linh kiện hoặc cụm lắp ráp phải chịu được lực quay mà không bị hỏng. Chất kết dính, thiết bị y tế , phụ tùng ô tô , dụng cụ thể thao và vật liệu xây dựng thường được thử nghiệm theo cách này để xác nhận hiệu suất, độ bền và việc tuân thủ các yêu cầu an toàn.

Đối với chất kết dính, thử nghiệm cắt quay đánh giá khả năng chịu lực xoắn của các mối nối được liên kết. Trong ngành ô tô , thử nghiệm này đánh giá tính toàn vẹn của các bộ phận như ốc vít, trục và mối nối trong điều kiện thực tế. Trong sản xuất thiết bị thể thao, chẳng hạn như dụng cụ tập thể dục hoặc khung leo núi, phương pháp này xác minh sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn trước khi đưa ra thị trường.

Bằng cách đo chính xác mô-men xoắn và ứng suất cắt , các nhà sản xuất có thể thiết kế các sản phẩm mạnh hơn, an toàn hơn và đáng tin cậy hơn, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn thử nghiệm quốc tế nghiêm ngặt.

Có một số phương pháp đo ứng suất cắt , trong đó thử nghiệm cắt quay và kỹ thuật dựa trên lực xoắn là những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Cả hai đều áp dụng lực quay, nhưng khác nhau về cách áp dụng và đo mô-men xoắn.

Thử nghiệm cắt quay

Một mẫu, thường là mối nối dính hoặc cụm liên kết, được kẹp giữa hai vật cố định. Một vật cố định đứng yên trong khi vật cố định kia quay, tạo mô-men xoắn cho đến khi mối nối bị hỏng hoặc đạt đến độ dịch chuyển đã đặt. Mô-men xoắn và độ dịch chuyển góc được ghi lại, cho phép các kỹ sư tính toán ứng suất cắt và đánh giá ứng xử dưới tải trọng xoắn.

Phương pháp thử xoắn

Thường được sử dụng cho các mẫu hình trụ như thanh, dây hoặc trục, thử nghiệm xoắn tác dụng lực xoắn cho đến khi phá hủy. Phương pháp này thường được sử dụng trong khoa học vật liệu để xác định các tính chất cơ học của kim loại, polyme và vật liệu composite.

Kiểm tra cắt quay đặc biệt phù hợp với các mối nối liên kết, trong đó đường liên kết chịu tác động của lực quay thay vì lực tuyến tính thuần túy.

Các thử nghiệm về độ bền cắt và mô-men xoắn quay được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:

• Chất kết dính và chất bịt kín: Xác định cường độ quay của các mối nối keo dán được xử lý bằng tia UV trong các cụm thiết bị điện tử , ô tô và y tế.
• Ô tô: Đánh giá khả năng chống mô-men xoắn tại các mối nối liên kết hoặc cố định bằng cơ học để đảm bảo hiệu suất khi chịu rung động và tải trọng.
• Xây dựng: Kiểm tra vật liệu liên kết trong các mối nối kết cấu, hệ thống sàn hoặc thiết bị an toàn để đáp ứng các quy định về xây dựng.
• Thiết bị y tế: Kiểm tra độ ổn định mô-men xoắn trong các dụng cụ chính xác để đảm bảo an toàn và độ tin cậy khi sử dụng nhiều lần.

Ví dụ, trong ngành điện tử , các mối nối keo dán được xử lý bằng tia UV trong các đầu nối thu nhỏ có thể được thử nghiệm để chịu được mô-men xoắn trên 1 Nm nhằm mô phỏng các lực tháo rời lặp đi lặp lại.

Tiêu chuẩn ASTM D3658

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định cường độ mô-men xoắn của các liên kết keo, đặc biệt là các mối nối keo được xử lý bằng tia UV. Tiêu chuẩn bao gồm thiết kế đồ gá, tốc độ quay và tiêu chí hỏng hóc, cung cấp một khuôn khổ thống nhất để đánh giá.

Tiêu chuẩn ASTM D3658 cho phép các nhà sản xuất đánh giá chuẩn công thức keo dán, xác nhận các tuyên bố về hiệu suất và xác nhận rằng cường độ mô-men xoắn đáp ứng các yêu cầu ứng dụng.

BS EN 913 (Thay thế cho BS EN 12346 trong bối cảnh này)

Tiêu chuẩn BS EN 913 quy định các yêu cầu an toàn chung và phương pháp thử nghiệm cho thiết bị thể dục dụng cụ, bao gồm các bài kiểm tra tải trọng quay để xác minh sản phẩm chịu được mức sử dụng dự kiến mà không bị hỏng hóc. Việc tuân thủ đảm bảo an toàn cho thiết bị, giúp tránh việc thu hồi tốn kém và đáp ứng các yêu cầu gia nhập thị trường châu Âu.

Tiêu chuẩn ISO 11003-1

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử xoắn cho ứng xử cắt của keo dán. Tiêu chuẩn này định nghĩa việc chuẩn bị mẫu, lắp đặt, áp dụng tải trọng quay, và đo mô-men xoắn và độ dịch chuyển. Tiêu chuẩn này được sử dụng bởi các nhà sản xuất keo dán và các ngành công nghiệp, nơi các mối nối phải chịu được cả lực cắt tuyến tính và lực cắt quay.

Mecmesin cung cấp hệ thống thử nghiệm mô-men xoắn được thiết kế để có kết quả có độ chính xác cao, có thể lặp lại trong thử nghiệm cắt quay.

Máy kiểm tra mô-men xoắn tự động Vortex-i

Hệ thống kiểm tra mô-men xoắn cơ giới lý tưởng cho các mối nối dính, cụm cơ khí và linh kiện thiết bị an toàn. Vortex-i cung cấp khả năng kiểm soát chính xác tốc độ quay, hướng quay và tải trọng tác dụng, đồng thời có thể đo từ 0,01 Nm đến 10 Nm với độ phân giải 0,001 Nm.

Phần mềm kiểm tra VectorPro

Một nền tảng mạnh mẽ để thiết kế quy trình kiểm tra, thu thập dữ liệu mô-men xoắn và độ dịch chuyển góc theo thời gian thực, và tạo báo cáo. VectorPro cho phép tự động thiết lập tiêu chí đạt/không đạt và biểu đồ mô-men xoắn-độ dịch chuyển chi tiết, hỗ trợ tuân thủ ASTM D3658 , BS EN 913 và ISO 11003-1 .

Các giá thử nghiệm OmniTest và MultiTest-dV của Mecmesin, khi được ghép nối với các cảm biến mô-men xoắn và đồ gá phù hợp, cũng có thể thực hiện các phép đo lực cắt quay cho các ứng dụng cụ thể.

Phương pháp nhất quán, thiết bị chính xác và tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan là điều cần thiết để có được kết quả có ý nghĩa. Các thực hành được khuyến nghị bao gồm:

• Chuẩn bị mẫu: Đảm bảo bề mặt liên kết, quá trình dán keo và quá trình bảo dưỡng đều nhất quán.
• Lựa chọn phương pháp thử nghiệm: Kết hợp thử nghiệm cắt quay hoặc xoắn với vật liệu và ứng dụng.
• Xác minh sự tuân thủ: Thực hiện theo ASTM D3658 , BS EN 913 hoặc ISO 11003-1 nếu có để đảm bảo kết quả được công nhận trên toàn thế giới.
• Kiểm soát môi trường: Duy trì điều kiện thử nghiệm ở mức khoảng 20 ±2 °C và độ ẩm tương đối 50 ±10% để giảm thiểu sự thay đổi.
• Hiệu chuẩn thiết bị: Hiệu chuẩn cảm biến mô-men xoắn sáu tháng một lần và kiểm tra độ thẳng hàng của thiết bị trước khi thử nghiệm.

Khi thực hiện theo các tiêu chuẩn này, thử nghiệm cắt quay cung cấp thông tin đáng tin cậy về hiệu suất vật liệu, độ bền liên kết keo và độ an toàn của sản phẩm.

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi có thể giúp bạn lựa chọn và cấu hình hệ thống kiểm tra mô-men xoắn phù hợp với yêu cầu cắt quay của bạn.