تقنيات الاختبار الميكانيكي لشركة ميستراس
تخضع المعادن أو المواد المركبة لمستويات متزايدة من الشد والضغط والقص والتقشير أثناء تشغيلها. تستخدم شركة ميستراس تقنيات مختلفة للاختبارات الميكانيكية، حيث يمكن أن يوفر تطبيق عوامل مثل درجة الحرارة أو الإجهاد أو الأحمال أحادية الاتجاه أو أحمال القص نتائج مفيدة حول استجابة المواد العاملة تحت إجهاد شديد. يمكنك معرفة المزيد عن الاختبارات الميكانيكية التي تجريها ميستراس فيما يلي.
اختبار الصلابة
يشمل اختبار الصلابة تقنيات متعددة يتم فيها تطبيق ضغط قسري على المادة وقياس عمق هذا الضغط؛ فكلما زاد عمق الضغط، زادت ليونة المادة. يُعتمد اختبار الصلابة على نطاق واسع (في العديد من المواصفات والمعايير) كوسيلة للتحقق من أن خصائص المادة (المادة الأساسية، مناطق اللحام، إلخ) تقع ضمن النطاقات المتوقعة والمطلوبة للتطبيق. تُظهر قراءات الصلابة علاقة خطية بين قوة الشد القصوى وصلابة مادة الفولاذ.
تستخدم شركة ميستراس طرقًا مختلفة لاختبار صلابة المواد من خلال إحداث انبعاجات صغيرة. وبالتزامن مع طرق اختبار أخرى، مثل اختبار الشد، واختبار الصدم، والتحليل المعدني والكيميائي، يُمكنك الكشف عن المواد أو معرفة المزيد عن عمليات المعالجة الحرارية التي خضعت لها.
اختبار الصدمات
يتضمن اختبار الصدم كسر المادة بسرعة عالية لتحديد صلابتها ومقاومتها للصدمات وقدرتها على امتصاص الطاقة. ويُستخدم غالبًا لتوفير معلومات حول نقاط قوة وضعف اللحامات. تُجري شركة ميستراس اختبارات الصدم عند درجات حرارة متنوعة لمحاكاة بيئة المادة أثناء استخدامها في الخدمة.
تُحدد اختبارات الصدم، مثل اختبار شاربي ذي الشق V أو U، مقاومة الصدمات من خلال تسجيل الطاقة التي يمتصها المادة عند انكسارها. بالنسبة للمواد الملحومة، يمكن استخدام اختبار الصدم لتوفير معلومات حول قوة اللحام وخصائصه السلوكية.
تقوم شركة MISTRAS بإجراء اختبارات الصدمات عند درجات حرارة متنوعة لمحاكاة بيئة المادة عند استخدامها في ظروف حقيقية.
بالنسبة للمواد المركبة، تستخدم شركة ميستراس اختبار الصدمات لمحاكاة الأضرار التي تحدث أثناء الخدمة، والتي تؤدي إلى انفصال الطبقات داخل المادة. بعد ذلك، يتم تحديد الخصائص الميكانيكية المتبقية.
اختبار القص المعدني
في اختبار القص، تحدد القوى المتوازية المطبقة على سطح التلامس الخصائص تحت تأثير إجهاد القص. يُعد اختبار القص مهمًا للمكونات مثل البراغي والمسامير، التي تتعرض لقوى القص إذا تحركت الأسطح التي تربطها معًا من جانب إلى آخر.
كما يُستخدم لاختبار العينات المنتجة عبر عمليات التصنيع الإضافي.
اختبار الشد
تُجرى اختبارات الشد عادةً لتقييم مقاومة الشد، ومقاومة الخضوع، والاستطالة. تتضمن هذه الطريقة سحب عينة الاختبار لتحديد مدى قوة المادة، ومقدار استطالتها.
يُطبّق فنيو شركة ميستراس شدًا مُتحكّمًا به على المواد المعدنية والمركبة والبوليمرية، بهدف قياس أقصى مقاومة للشد، وأقصى استطالة، ومقاومة الخضوع، والمرونة، والليونة، وغيرها من خصائص المادة. يُعرف هذا الاختبار أيضًا باسم "اختبار الشد"، ويمكن إجراؤه في ظل ظروف متنوعة، تُخصّص لكل تجربة على حدة، وذلك تبعًا لبيئة المادة قيد الدراسة.
يتم إجراء اختبار الشد على المنتجات المعدنية أو البلاستيكية، والمسبوكات، واللحامات، والأسلاك، وقضبان التسليح والمنتجات الأنبوبية.
اختبار قوة الالتصاق بالتقشير
اختبار قوة الشد للمادة اللاصقة المستخدمة في ربط المكونات. يُستخدم هذا الاختبار في مراقبة الجودة وتحديد سلوك المادة اللاصقة للتنبؤ بأدائها أثناء الاستخدام. يقيس اختبارا التقشير بزاوية 90 درجة و180 درجة قوة فصل المواد الملتصقة، ويسجلان متوسط القوة اللازمة للفصل التام.
خلال اختبارات قوة الالتصاق العامة، يتم تحديد قوة تقشير المادة اللاصقة المستخدمة لربط المكونات معًا. يُعد اختبار قوة الالتصاق، الذي يُجريه فريقنا المُدرَّب، طريقة سريعة وموثوقة لفهم سلوك المواد.
اختبار تقشير الأسطوانة
يُستخدم اختبار تقشير الأسطوانة بشكل شائع في مكونات صناعة الطيران، حيث يحدد مقاومة الترابط بين المواد اللاصقة والأسطح المرنة والصلبة. في هذا الاختبار، تقيس أداة تُعرف باسم أسطوانة التقشير المتسلقة المقاومة عن طريق تطبيق قوى تقشير أثناء فصل المواد.
تقدم شركة ميستراس اختبارًا خاصًا لتقشير الأسطوانة، يُستخدم على نطاق واسع في مكونات صناعة الطيران. يحدد هذا الاختبار ما يُعرف بقوة تقشير الأسطوانة عن طريق تقشير صفيحة معدنية من قلب قرص العسل. بعد ذلك، نستخدم اختبار تقشير الأسطوانة المتصاعد لتحديد المقاومة من خلال تطبيق قوى التقشير فقط على المكونات.
اختبار البكرة العائمة
اختبار تقشير يفصل بين المواد المرنة والصلبة باستخدام جهاز تقشير ذي أسطوانة عائمة لتحديد متوسط قوى التقشير. يُجرى الاختبار بزاوية للمواد غير المرنة.
أثناء اختبار البكرة العائمة، يقوم فنيو مختبر ميستراس بفصل المواد المرنة والصلبة عن بعضها باستخدام جهاز تقشير بكرة محدد. وتتيح قوة التقشير المتوسطة المُحددة للمشغلين معرفة السلوك الحقيقي للمعدن وكيفية عمل المكون في بيئة تجارية.
اختبار التحمل
يُجرى اختبار مدى تحمل محمل الدوران للإجهاد للكشف عن تأثيرات الحرارة وعمليات التشطيب وغيرها. ونظرًا للإجهاد والضغط الذي يتعرض له محمل الدوران أثناء الاستخدام، فمن المهم معرفة قدراته الميكانيكية.
في مجال المواد المركبة، يُجرى اختبار تحمل لتحديد أداء الرقائق، حيث تُعرَّض العينة لحمل شد أو ضغط عبر مسمار حتى حدوث الكسر. ثم تُفحص العينة المختبرة لتحديد نمط الكسر.
قوة القص بين الطبقات (ILSS)
تُخضع المواد الرقائقية ذات البنية القياسية أو النهائية لاختبار القص تحت ضغطٍ لكشف الكسر. وتُختبر الرقائق المصنوعة من راتنج الإيبوكسي أو أي مادة هشة أخرى. ويُمكن لنوع الكسر الناتج أن يُحدد نوع مادة المادة الأساسية أو جودة ترابطها.
يستخدم فنيو شركة ميستراس اختبار قوة القص بين الطبقات أو اختبار قوة القص على شعاع قصير ( SBS ) لتحديد قوة القص عبر سُمك الرقائق. تُعرَّض العينة لحمل قصير المدى بثلاث نقاط، مما يساعد على استخلاص استنتاجات حول جودة المادة الأساسية وعملية التصنيع.
تساعد حلول اختبار قوة القص بين الطبقات ( ILSS ) التي نقدمها على ضمان تحديد قوة التماسك بين ألواح الرقائق. يُستخدم اختبار ILSS للرقائق القياسية والرقائق المصنعة بهياكل نهائية.
اختبار القص التراكبي
اختبار الوصلة اللاصقة: يتم فيه ربط الصفائح معًا باستخدام مادة لاصقة محددة ثم يتم فصلها، ويتم قياس نقطة الكسر التي تنفصل عندها الصفائح. يُستخدم اختبار القص التراكبي لتحديد الاستخدام الأمثل للمواد اللاصقة.
يستخدم نظام MISTRAS اختبار القص التراكبي لتحديد قوة المواد اللاصقة. يقيس النظام أقصى قوة ويُقيّم أسطح الكسر، مما يجعله اختبارًا فعالًا لمراقبة عمليات الترابط.
اختبار مقاومة الكسر بين الطبقات
يُستخدم اختبار مقاومة الكسر بين الطبقات لتوصيف الانفصالات في المواد وتحديد مقاومة الكسر للمركبات المقواة. عند سحب العينة، يُقاس نمو الشق حتى تصل العينة إلى نقطة الكسر.
يقوم فنيو شركة MISTRAS بإجراء اختبار مقاومة الكسر بين الطبقات كطريقة موثوقة وفعالة لاختبار الشد والكسر. يتم التحميل إما عن طريق الشد (النمط الأول)، أو القص (النمط الثاني)، أو مزيج من كليهما.
اختبار إطارات الصور
طريقة اختبار القص تُستخدم خصوصًا للمواد المركبة الكبيرة. تُحفر ثقوب في الحواف الأربعة للوحة، وتُثبّت هذه الحواف بين قضبان. أثناء الاختبار، تُطبّق قوى سحب اللوحة قطريًا على الزوايا المتقابلة للإطار بينما تدور أزواج القضبان بالنسبة لبعضها البعض.
يُعد اختبار إطار الصورة طريقة اختبار موثوقة وفعّالة لعينات المواد الكبيرة، وذلك لتحديد بيانات القص اللازمة للتصميم والتحقق الهيكلي. يقوم نظام MISTRAS بتحضير المواد للاختبار بشكل كامل، وحفر الثقوب بناءً على حجم المادة وسُمكها. كما يُجري اختبار الألواح المركبة، ويُساعد في الكشف عن خصائص انسيابية المواد.
اختبار الانحناء
اختبار الانحناء هو اختبار إتلافي نوعي يُقيّم مطيلية المادة ومتانتها. يُمكن تحليل انحناء المادة لتحديد خصائصها تحت الضغط، ومقاومتها للتشقق، وقدرتها على تحمل الأحمال. يُستخدم هذا الاختبار غالبًا في وصلات اللحام التناكبي.
اختبار قوة العارضة المنحنية
يقيس اختبار قوة العوارض المنحنية خصائص قوة العوارض المنحنية للمواد المركبة. يتكون هذا الاختبار من جزأين متصلين بانحناء بزاوية 90 درجة، مما يُطبق انحناءً ثابتًا عبر العارضة المُدعمة بالألياف. كما يُمكن لهذا الاختبار قياس قوة الشد بين الطبقات.
يُعد اختبار قوة الشعاع المنحني MISTRAS طريقة اختبار شائعة ويحظى بتقدير كبير لفعاليته.
اختبار نيك بريك
يتألف اختبار كسر الشق من قطع سطح المادة مسبقًا ثم تطبيق قوة مباشرة، غالبًا عن طريق ضرب السطح بمطرقة أو سحبه في جهاز اختبار الشد. بعد ذلك، تُفحص المادة المكسورة لتحليل سلامتها بناءً على شوائب الخبث، والمسامية، والكسر غير المكتمل، والشقوق، وغيرها من خصائص الكسور.
يتألف اختبار كسر الشق من قطع سطح المادة الملحومة مسبقًا ثم تطبيق قوة مباشرة. بعد ذلك، تُفحص المادة المكسورة لتحليل موثوقيتها الفنية بناءً على شوائب الخبث، والمسامية، وعدم اكتمال الكسر، والشقوق، وغيرها من خصائص الكسور. يضمن اختبار كسر الشق أن تكون أي عيوب داخلية موجودة ضمن الحدود المحددة لمواصفات المادة. تكشف طريقة الاختبار هذه عن الجودة الداخلية للحامات.
اختبار المحامل الدوارة
يحدد برنامج MISTRAS مقدار إجهاد محامل التدحرج. ونظرًا للإجهاد والانفعال الذي تتعرض له محامل التدحرج أثناء الاستخدام، فمن المهم معرفة قدراتها الميكانيكية.
يُوفر اختبار إجهاد المحامل مراقبة دقيقة لجودة المكونات. تمتلك شركة ميستراس مجموعة كاملة من المعدات اللازمة لإجراء اختبارات المحامل بشكل صحيح.
اختبار القص المركب
توجد طريقتان لإجراء اختبار القص في المواد المركبة: استخدام رقاقة مائلة، أو عينة مشقوقة على شكل حرف V مُعرَّضة للقص. في الحالة الأولى، تُحدَّد خصائص القص في المستوى عن طريق تحميل الرقاقة المائلة بالشد. أما في الحالة الثانية، فيُحمَّل الجهاز إما بالشد (طريقة قص السكة) أو بالضغط (وتُسمى "طريقة قص إيوسيبيسكو"). كما يمكن تحديد خصائص القص عبر سُمك الرقاقة اعتمادًا على طريقة استخراج العينة.
يُستخدم الاختبار غالبًا لأغراض مراقبة الجودة وضمان الجودة ( QA/QC ) أو لجمع البيانات اللازمة لتوصيف المواد.
اختبار اللحام النقطي
تستخدم شركة ميستراس الاختبارات الإتلافية لضمان جودة اللحامات النقطية ومكونات المعدات الأخرى. يتم تطبيق قوة خارجية على اللحام النقطي للكشف عن منطقة اللحام لإجراء المزيد من الفحص والتحليل. يتيح هذا النوع من الاختبارات للفنيين إجراء فحص أكثر دقة للحام النقطي.
