非常温プラスチック引張試験

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非常温プラスチック引張試験

試験片温度の維持

自動車のR&Dに携わる際、さまざまな材料が常温および通常動作温度でどのように作用するかを認識することが重要です。多くの自動車メーカーには、すべての部品が達成する必要がある独自の温度要件があります。例えば、-30°Cから+80°Cなどです。しかし、エンジンおよびトランスミッション部品はかなり高温になります。試験中に材料をこれらの温度にさらし、その性能を理解することが極めて重要です。

課題

車両内部

高温における材料の性能を判断するには、材料の温度を必要な温度で慎重に制御することが不可欠です。

当社のソリューション

環境試験チャンバー

Instronの3119-600シリーズ環境チャンバーは、-150°Cから+600°C(-240°Fから+1110°F)までの温度を正確に制御でき、エンジンルーム内のあらゆる種類の材料に適しています。オプションのローラー取付ブラケットにより、チャンバーを試験スペースに出し入れすることが容易になり、常温試験と非常温試験を迅速に切り替えることができます。温度浸漬時間はBluehill® Universalで自動的に設定でき、完了すると試験が開始されます。また、TestProfilerを使用すれば、同じ試験中に異なる負荷条件下で異なる温度を設定することができます。

非常温条件下でのひずみ測定

課題

プラスチックダンベル試験片

環境チャンバー内で試験を行う際、従来のクリップオン式伸び計でプラスチックの弾性率を計算することは困難な場合があります。試験中に伸び計を取り外す必要がある場合、チャンバーのドアを開ける必要があります。これにより、常温の空気がチャンバーに流入し、試験中に温度変動が生じる可能性があります。

当社のソリューション

チャンバーに取り付けられたAVE3

AVE3アドバンスドビデオ伸び計は、3119-600シリーズ環境チャンバーの前面にある光学品質ガラスを通して動作するように設計されています。AVE3は非接触型ビデオ伸び計であり、破断までひずみを測定できるため、試験中にチャンバーのドアを開ける必要がなくなり、オペレーターの安全性が向上し、試験全体を通して正確なひずみ測定が可能になります。

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内燃機関の疲労試験

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内燃機関の疲労試験

課題

内燃機関シミュレーション

燃焼室内の高圧ガスパルスは、エンジンブロック、ピストン、コネクティングロッドに高い負荷を与えます。開発プロセスを加速させるため、記録されたシリンダー圧力パルスは、油圧圧力制御を使用してラボ内で再現することができます。

当社のソリューション

内燃機関シミュレーション

インストロンのHydropuls®圧力制御ユニットは、燃焼室内の変動圧力負荷のシミュレーションを可能にします。これらの動的圧力試験システムは、エンジンブロック、ピストン、ガジョンピン、コネクティングロッド、シリンダーヘッド、ガスケットなど、さまざまなコンポーネントの疲労寿命を評価するために使用できます。

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クランクシャフトのねじり疲労試験

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クランクシャフトのねじり疲労試験

課題

crankshaft

クランクシャフトは、燃焼でシリンダーに発生する力をトルクに変換します。この過程で、クランクシャフトは厳しい疲労サイクル荷重に曝されますので、要求耐用年数を実現するように設計しなければなりません。従って、このコア部品に対する設計と製造プロセスを検証するために、疲労試験が必要不可欠になります。

インストロンのソリューション

crankshaft

乗用車と商用車のクランクシャフトのねじり疲労試験は、Hydropulsロータリーアクチュエータにより、効率的に、かつ高い信頼性で実施することができます。クランクシャフトのねじり共振周波数に於ける加速試験も可能です。広い試験条件範囲をカバーするために、様々な容量を持つ色々なロータリーアクチュエータを用意しています。また、偏心、ミスアライメントあるいは負荷がかかる試験体の短縮を補償するためのさまざまなアクセサリも提供しています。環境条件や温度を再現できる恒温室も揃えています。

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金属の常温以外での引張試験

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金属の常温以外での引張試験

自動車の研究開発を行う上で常温とともに使用される作動時の温度下において、材料がどのような機械的性質を示すかを知ることは重要です。 多くのOEM製品には全ての部品が達成しなければならない、独自の温度要求があります。例えば、-30℃から80℃までというようなものです。さらにエンジンとトランスミッション部品は非常に熱くなります。材料の性能を測定する上で、試験中に要求された温度にさらすことは非常に重要です。

試験片温度の維持

課題

金属の常温以外での引張試験

高温での材料性能を測定する上で、試験片材料の温度を必要温度において注意深く制御することが重要です。補助的なパーツやユニットに対する温度要求は、エンジン・ブロック内の材料と比較してそれほど高くありません。エンジン・ブロック内の材料では著しく高く破断を起すこともあり、材料が融点に近くなることもあります。

インストロンのソリューション

金属の常温以外での引張試験

3119-600 シリーズの恒温槽 は、-150℃から600℃(350℃)までの温度を正確に制御することができ、エンジンやトランスミッションのユニット製品における材料に適しています。恒温槽では実現できない温度帯は1200℃まで使用できる加熱炉があります。SF-16型3ゾーン抵抗加熱炉は分割構造設計となっており、ロードストリングを取る付けたまま、迅速かつ容易に装着できます。調整可能なステンレス製のラッチで試験中は炉分割部を一体的に固定し、試験終了後は簡単に外せ、開放することができます。加熱炉の均熱時間は、Bluehill® Universal ソフトウェアにより設定でき、均熱後に自動で試験を開始します。さらにTestProfilerソフトウェアを使うことにより、試験中において異なる荷重条件や異なる温度を設定することができます。

高温におけるひずみ測定

課題

金属の常温以外での引張試験

完全な応力-ひずみ曲線は材料が持ちこたえる最大応力とひずみだけでなく、剛性や降伏(材料が完全に変形する状態)などの重要な特性について、また究極的には使用条件下で材料がどのような機械的性質をかが判ります。従って、高温試験においてひずみを測定することは不可欠なことです。

インストロンのソリューション

金属の常温以外での引張試験

お客様の要求と加熱炉の種類に応じて、伸び計は幾つかの選択肢があります。加熱炉に側面ポートがある場合には、横から挿入する伸び計が使用できます。この伸び計は高温領域の外にある伸び計本体に長いセラミック製アームが付いています。側面ポートが付いていない加熱炉である場合、W-6183(伸び測定ユニット)のような鉛直方向の機械的伸び計が有効です。

 

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