Mechanische testtechnieken van MISTRAS
Metalen of composieten worden tijdens hun gebruik blootgesteld aan toenemende spanning, druk, afschuiving en afpelling. MISTRAS gebruikt verschillende mechanische testtechnieken, waarbij bijvoorbeeld temperatuur, rek, eenrichtingsbelasting of afschuifbelasting worden toegevoegd. Deze technieken kunnen nuttige inzichten verschaffen in de reactie van materialen onder extreme spanning. Meer informatie over de mechanische tests van MISTRAS vindt u hieronder.
Hardheidstesten
Hardheidstesten omvatten verschillende technieken waarbij een indruk van het materiaal wordt gemaakt en de diepte van de indruk wordt gemeten; hoe dieper de indruk, hoe zachter het materiaal. Hardheidstesten worden veelvuldig voorgeschreven (door vele codes en normen) als een manier om te controleren of materiaaleigenschappen (basismateriaal, laszones, enz.) binnen de verwachte bereiken vallen die nodig zijn voor de toepassing. Hardheidsmetingen tonen een lineair verband aan tussen de uiteindelijke treksterkte en de hardheid van een staalmateriaal.
MISTRAS gebruikt verschillende hardheidstestmethoden om de hardheid van materialen te bepalen door middel van kleine indrukkingen. In combinatie met andere testmethoden zoals trekproeven, slagproeven, metallografische en chemische analyses, kunt u materialen detecteren of meer te weten komen over hun warmtebehandelingsprocessen.
Impacttesten
Bij impacttesten wordt een materiaal met hoge snelheid gebroken om de taaiheid, slagvastheid en het energieabsorberend vermogen te bepalen. De test wordt vaak gebruikt om inzicht te krijgen in de sterke en zwakke punten van lasverbindingen. MISTRAS voert impacttesten uit bij verschillende temperaturen om de omstandigheden waaronder het materiaal in de praktijk wordt gebruikt, na te bootsen.
Slagvastheidstesten zoals de Charpy V-notch- of U-notch-test bepalen de slagvastheid door de energie te registreren die een materiaal absorbeert wanneer het breekt. Bij gelaste materialen kan slagvastheidstesten informatie verschaffen over de sterkte en gedragseigenschappen van de las.
MISTRAS voert impacttests uit bij verschillende temperaturen om de omstandigheden na te bootsen waaronder het materiaal in de praktijk wordt gebruikt.
Voor composietmaterialen gebruikt MISTRAS impacttesten om bijvoorbeeld schade tijdens gebruik te simuleren, wat leidt tot delaminatie in het materiaal. Daarna worden de resterende mechanische eigenschappen bepaald.
Metaalschuifproeven
Bij schuifproeven worden parallelle krachten uitgeoefend op het contactoppervlak om de eigenschappen onder schuifspanning te bepalen. Schuifproeven zijn belangrijk voor componenten zoals bouten of schroeven, die schuifkrachten ondervinden wanneer de oppervlakken die ze met elkaar verbinden zijdelings bewegen.
Het wordt ook gebruikt om monsters te testen die zijn geproduceerd via additieve fabricageprocessen.
Trekproef
Trekproeven worden vaak uitgevoerd om de treksterkte, vloeigrens en rek te bepalen. De methode bestaat uit het trekken aan het testmonster om vast te stellen hoe sterk een materiaal is en hoeveel het kan uitrekken.
MISTRAS-technici passen gecontroleerde trekspanning toe op metalen, composiet- en polymere materialen, met als doel de uiteindelijke treksterkte, maximale rek, vloeigrens, elasticiteit, ductiliteit en andere materiaaleigenschappen te meten. Deze test, ook wel 'trekproef' genoemd, kan onder diverse omstandigheden worden uitgevoerd en is specifiek afgestemd op elk experiment, afhankelijk van de omgeving van het te onderzoeken materiaal.
Trekproeven worden uitgevoerd op metalen of kunststof producten, gietstukken, lasnaden, draden, wapeningsstaal en buisproducten.
Hechtingstest van de afpel
Trekproeven worden gebruikt om de sterkte van de lijm te meten waarmee componenten aan elkaar worden bevestigd. Deze testen worden gebruikt voor kwaliteitscontrole (QC) en om het gedrag van de lijm te bepalen en te voorspellen hoe een bepaalde stof zich tijdens gebruik zal gedragen. Bij afpelproeven onder een hoek van 90 en 180 graden worden de verlijmde materialen van elkaar getrokken en wordt de gemiddelde kracht geregistreerd die nodig is voor een volledige scheiding.
Tijdens algemene hechtproeven wordt de hechtsterkte bepaald van de lijm die gebruikt wordt om componenten aan elkaar te bevestigen. Deze hechtproeven worden uitgevoerd door ons getrainde personeel en bieden een snelle en betrouwbare manier om inzicht te krijgen in het materiaalgedrag.
Trommelafpeltest
De drum peel-test, die veelvuldig wordt gebruikt voor ruimtevaartcomponenten, bepaalt de hechtsterkte van kleefmaterialen op flexibele en stijve oppervlakken. Bij deze test meet een instrument, een zogenaamde climbing drum peel, de weerstand door afpelkrachten uit te oefenen terwijl de materialen van elkaar worden gescheiden.
MISTRAS biedt een speciale trommelafpeltest aan die veelvuldig wordt gebruikt voor ruimtevaartcomponenten. De test bepaalt de zogenaamde afpelkracht door een metalen plaat van een honingraatkern af te pellen. Vervolgens gebruiken we een oplopende trommelafpeltest om de weerstand te bepalen door alleen afpelkrachten op de componenten uit te oefenen.
Zwevende roltest
Een afpeltest waarbij flexibele en stijve materialen van elkaar worden gescheiden met behulp van een zwevende rolafpelinrichting om de gemiddelde afpelkrachten te bepalen. De test wordt onder een hoek uitgevoerd voor niet-flexibele materialen.
Tijdens de zwevende roltest scheiden laboratoriumtechnici van MISTRAS flexibele en stijve materialen van elkaar met behulp van een speciaal daarvoor ontworpen rolafpelmal. De gemiddelde afpelkracht die wordt gemeten, geeft de operators inzicht in het werkelijke gedrag van het metaal en hoe het onderdeel zich in een commerciële omgeving zal gedragen.
Lagertest
Door de mate van vermoeiing te testen die een wentellager kan weerstaan, worden de effecten van hitte, afwerkingsprocessen en meer in kaart gebracht. Vanwege de spanning en belasting waaraan een wentellager tijdens gebruik wordt blootgesteld, is het belangrijk om de mechanische eigenschappen ervan te kennen.
Bij composietmaterialen wordt een draagkrachttest uitgevoerd om de prestaties van het laminaat te bepalen. Het testmonster wordt via een bout aan een trek- of drukbelasting blootgesteld tot het bezwijkt. Vervolgens wordt het beproefde monster onderzocht op de wijze waarop het is bezweken.
Interlaminaire schuifsterkte (ILSS)
Standaard of afgewerkte structuurlaminaatmaterialen worden onderworpen aan een afschuifproef waarbij druk wordt uitgeoefend om breuk te detecteren. Laminaten bestaande uit epoxyhars of een ander bros materiaal worden getest. Het type breuk dat optreedt, kan kenmerkend zijn voor het materiaal van de matrix of de kwaliteit van de matrixverbinding.
MISTRAS-technici gebruiken interlaminare schuifsterktetesten of kortbalksterktetesten ( SBS- testen) om de schuifsterkte in de dikterichting van een laminaat te bepalen. Het proefstuk wordt onderworpen aan een kortspanse belasting op drie punten, wat helpt om conclusies te trekken over de kwaliteit van de matrix en het productieproces.
Onze oplossingen voor het testen van de interlaminare schuifsterkte ( ILSS ) helpen ervoor te zorgen dat de sterkte tussen laminaatplaten wordt bepaald. ILSS wordt gebruikt voor standaardlaminaten en laminaten met afgewerkte structuren.
Lap Shear Testing
Bij een lijmverbindingstest worden platen met een specifieke lijm aan elkaar gelijmd en vervolgens van elkaar losgetrokken, waarbij het breekpunt wordt gemeten. De afschuifproef wordt gebruikt om het juiste gebruik van lijm te bepalen.
MISTRAS gebruikt afschuifproeven om de sterkte van lijmverbindingen te bepalen. MISTRAS evalueert de maximale kracht en beoordeelt de breukvlakken. Dit is een efficiënte test om hechtingsprocessen te observeren.
Testen van de interlaminaire breuktaaiheid
De test voor de interlaminare breuktaaiheid karakteriseert delaminaties in materialen en bepaalt de breuktaaiheid van versterkte composieten. Terwijl het monster uit elkaar wordt getrokken, wordt de scheurgroei gemeten totdat het monster een breekpunt bereikt.
MISTRAS-technici voeren interlaminare breuktaaiheidstesten uit als een betrouwbare en efficiënte DT-methode. De belasting wordt uitgevoerd in trek (modus I), afschuiving (modus II) of een combinatie van beide.
Testen van fotolijsten
Een afschuifproefmethode die met name wordt gebruikt voor grote composietmaterialen. Er worden gaten in de vier randen van een paneel geboord en de paneelranden worden tussen rails geklemd. Tijdens de test wordt de trekkracht op het paneel diagonaal uitgeoefend op tegenoverliggende hoeken van het frame, terwijl de paren rails ten opzichte van elkaar roteren.
De fotolijsttest is een beproefde en betrouwbare testmethode voor grote materiaalmonsters om de schuifkrachtgegevens te bepalen die nodig zijn voor ontwerp- en structurele validatie. MISTRAS bereidt de materialen volledig voor op de test en boort gaten op basis van de grootte en dikte van het materiaal. Het voert sandwichpaneeltesten uit en helpt de draperingseigenschappen van de materialen te onthullen.
Buigproeven
De buigproef is een kwalitatieve, destructieve test die de ductiliteit en deugdelijkheid van een materiaal beoordeelt. Door een materiaal te buigen, kunnen de eigenschappen onder druk, de weerstand tegen scheurvorming en het vermogen om belasting te weerstaan worden geanalyseerd. Deze test wordt vaak gebruikt voor stomplassen.
Sterktetesten van gebogen balken
De sterkteproef met gebogen balken meet de sterkte van een composietmateriaal in gebogen toestand. Deze test bestaat uit twee poten die met elkaar verbonden zijn door een buiging van 90 graden, waardoor een constante buiging over de vezelversterkte balk ontstaat. Met deze test kan ook de treksterkte tussen de lagen worden gemeten.
De MISTRAS-sterktetest voor gebogen balken is een populaire testmethode die zeer gewaardeerd wordt vanwege de effectiviteit ervan.
Nick Break Testing
De breukproef bestaat uit het vooraf insnijden van het oppervlak van een materiaal en vervolgens het uitoefenen van directe kracht, vaak door met een hamer op het oppervlak te slaan of het materiaal in een trekbank te trekken. Het gebroken materiaal wordt vervolgens onderzocht om de integriteit te analyseren op basis van slakinsluitingen, porositeit, onvolledige breuken, scheuren en andere kenmerken van de breuken.
Bij de breukproef wordt het oppervlak van een gelast materiaal eerst ingesneden en vervolgens direct kracht uitgeoefend. Het gebroken materiaal wordt vervolgens onderzocht op technische betrouwbaarheid aan de hand van slakinsluitingen, porositeit, onvolledige breuken, scheuren en andere kenmerken van de breuken. De breukproef zorgt ervoor dat eventuele interne defecten binnen de vastgestelde materiaalspecificaties blijven. Deze testmethode onthult de interne kwaliteit van lassen.
Testen van wentellagers
MISTRAS bepaalt de mate van vermoeiing van wentellagers. Vanwege de spanning en belasting waaraan een wentellager tijdens gebruik wordt blootgesteld, is het belangrijk om de mechanische eigenschappen ervan te kennen.
Vermoeidheidstesten van lagers bieden een nauwkeurige kwaliteitscontrole voor componenten. MISTRAS beschikt over de complete reeks apparatuur die nodig is voor het correct uitvoeren van lagertesten.
Samengestelde schuifproeven
Er bestaan twee benaderingen om afschuiving in composietmaterialen te bepalen: met behulp van een schuin geplaatst laminaat of een V-vormig ingekeept proefstuk dat onder afschuiving wordt belast. In het eerste geval worden de afschuifeigenschappen in het vlak bepaald door een schuin geplaatst laminaat onder trekspanning te belasten. In het tweede geval wordt het proefstuk onder trekspanning (rail-afschuifmethode) of onder drukspanning (de zogenaamde "iosipescu-afschuifmethode") belast. Afhankelijk van de gekozen methode kunnen ook de afschuifeigenschappen van het laminaat loodrecht op de dikte worden bepaald.
De test wordt vaak gebruikt voor kwaliteitscontrole en kwaliteitsborging ( QA/QC ) of om gegevens te verzamelen voor de karakterisering van materialen.
Puntlas testen
MISTRAS gebruikt destructief onderzoek om de kwaliteit van puntlassen en andere componenten van apparatuur te waarborgen. Er wordt een externe kracht op de puntlas uitgeoefend om de laszone bloot te leggen voor nader onderzoek en analyse. Dit type onderzoek stelt technici in staat de puntlas grondiger te inspecteren.
