Témata
Reklama

Zkoušky materiálů

05. 02. 2003

Rozsah a různorodost zkoušek surovin a materiálů v jednotlivých odvětvích a oborech, například konstrukčních a stavebních materiálů v průmyslových odvětvích či stopových prvků při ekologických analýzách životního prostředí, představují širokou škálu metodik a postupů, které jsou většinou dány normativními předpisy. Řada těchto zkoušek vyžaduje nákladné přístrojové vybavení - nejen úzce speciální, ale především univerzální, které lze využít i pro jiné účely, než bylo původně určeno.

Ve Vojenském technickém ústavu výzbroje a munice (VTÚVM) ve Slavičíně byl v nedávné době uveden v platnost Český obranný standard 137 601, podle něhož Ministerstvo obrany ČR pověřuje tento ústav funkcí tzv. národní autority v oblasti schvalování způsobilosti vojenských výbušnin. Cílem takového opatření je v souladu se standardy NATO, jmenovitě STANAG 4170 (Principles and Methodology for the Qualification of Explosive Materials for Military Use), zajistit, aby do výzbroje armády ČR, obdobně jako je tomu u výzbroje armád i jiných členských států NATO, byla zavedena pouze ta výbušnina a v návaznosti i munice, která takovou výbušninu obsahuje, jejíž bezpečnost a vhodnost pro daný účel byla dostatečně ověřena podle zkoušek, které standard předepisuje. V rámci VTÚVM byla proto vybudována i odpovídající zkušebna s potřebným přístrojovým vybavením, které lze v některých případech využít k provádění materiálových zkoušek i mimo oblast původního určení. Mezi služby poskytované i širší odborné veřejnosti patří dále uvedené zkoušky.
Reklama
Reklama
Reklama

Chemická analýza

Atomová emisní spektroskopie s iontově vázaným plazmatem umožňuje díky analýze anorganických prvků v různých matricích při rozsahu koncentrací 10-6 až 103 g/kg s mikrovlnným rozkladem vzorků kvalitativní a kvantitativní analýzu čistoty anorganických látek, sledování stopového obsahu kovů v materiálech, identifikaci neznámých vzorků nebo i analýzu těžkých kovů ve vodě, půdě či jiných přírodních materiálech.
Kapalinová a plynová chromatografie se používá pro kvalitativní i kvantitativní analýzu sledování čistoty organických látek a jejich směsí, a to už i jen pouhé stopy organických škodlivin v matricích z přírodního prostředí.
Infračervená spektroskopie slouží pro identifikaci neznámých vzorků organických i anorganických látek.
Spektrofotometrie v UV-VIS oblasti při rozsahu vlnových délek 190 - 1100 nm je vhodná např. pro stanovení spektrální čistoty barviv nebo ke kvantitativní analýze organických látek.

Termická a termomechanická analýza

Diferenční skenovací kalorimetrie s teplotním rozsahem -120 až 600 oC a diferenční termická analýza s termogravimetrií s teplotním rozsahem +30 až 1000 oC, kdy u obou metod lze volit vhodnou atmosféru a rychlost zahřívání nebo ochlazování do 100 0C.min-1, poskytují možnost určit bod tání a tepelné jevy materiálů v daném rozmezí teplot, včetně stanovení úbytku hmotnosti při zahřívání.
Vakuový stabilitní test detekcí objemu rozkladných plynů při dlouhodobém zahřívání za teplot do +200 oC slouží ke stanovení tepelné stability materiálů a jejich chemické snášenlivosti.
Dynamická mechanická analýza pomocí modulů pružnosti v rozsahu teplot -120 až 400 oC při frekvenci 0,001 - 100 Hz v ohybu, tlaku a tahu umožňuje stanovit meze teplotní použitelnosti konstrukčních materiálů, určit jejich mechanické vlastnosti v širokém rozsahu teplot a za určitého způsobu namáhání. Z průběhu závislosti modulu pružnosti na teplotě se určuje např. i teplota skelného přechodu, která je nejdůležitější fyzikální charakteristikou při rozhodování o teplotním rozsahu konstrukčního užití plastů.
Termomechanickou analýzou lze stanovit tepelnou roztažnost konstrukčních materiálů v rozsahu teplot -100 až 800 oC.

Zkoušky mechanických vlastností

V systému INSTRON, s rozsahem sil 2 g - 5 t, teploty -40 až 100 oC a rychlosti posuvu 0,5 - 500 mm.min-1, je možné ve VTÚVM metodami měření pevnosti v tlaku, tahu a ohybu, relaxace napětí v tlaku a tahu, únavovými zkouškami v tahu a tlaku a metodami cyklického namáhání měřit pevnost kovových i nekovových konstrukčních či obalových materiálů a dílů, včetně třeba i lepených vrstev, drátů, trubek, pružin a jiných dílů.

Speciální zkoušky

Mezi speciální zkoušky, které lze v rámci Zkušebny národní autority ve VTÚVM pro civilní sektor realizovat, patří například ultrazvuková defektoskopie plastických hmot i jiných materiálů s vysokým útlumem, zkoušky materiálů při zrychleném umělém stárnutí, zkoušky citlivosti k úderu, tření a elektrostatické jiskře a některé zkoušky termické stability a prudkosti tepelného rozkladu.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 30107
Datum: 05. 02. 2003
Rubrika: Trendy / Materiály
Autor:
Firmy
Související články
Aplikace nanomateriálů ve strojírenství

Nanotechnologie umožňují vývoj nových generací kompozitů s vylepšenou funkčností a širokou škálou aplikací. V současnosti nanokompozity představují mnoho aplikací v mnoha průmyslových oborech. Užitné vlastnosti nanomateriálů vyplývají z jejich výjimečných fyzikálních a chemických vlastností, velikosti, tvaru či povrchové morfologii. Velikostní efekt (size efect) umožňuje výrazně zlepšovat užitné vlastnosti konvekčních materiálů. Nanotechnologie díky svému inovačnímu potenciálu již dnes výrazně ovlivňují moderní průmyslové produkty.

Pokročilé slitiny mědi a vysoce odolné mosazi

Společnost FRW Carobronze, která se specializuje na dodávky slitin mědi s pokročilými technickými vlastnostmi výrobcům v různých oborech, doplnila svoji řadu vysoce specializovaných slitin mědi o kované nebo vytlačované polotovary ze slitiny CuNi14Al2 (UN14A2) a kované nebo vytlačované polotovary z vysoce odolných mosazí CuZn19Al6 (UZ19A6) a CuZn23Al4 (UZ23A4).

Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Související články
Kombinace technologií slévání a 3D tisku

Aditivní technologie přinášejí do oboru slévárenství nový pohled na věc a výrazně ovlivňují nejen proces výroby odlitků, ale i myšlení pracovníků ve slévárnách. Aditivní výroba zásadním způsobem mění zavedené pracovní postupy, systémy práce s výrobní dokumentací, technickou přípravu výroby a technologii výroby odlitků. Mění také možnosti konstrukce odlitků včetně jejich tvarové náročnosti. Proto můžeme bez přehánění tvrdit, že celou slévárnu a její postup výroby odlitků lze vměstnat do jednoho stroje - 3D tiskárny na kovy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Ultra lehké komponenty vyráběné 3D tiskem

V posledních letech se do širšího povědomí dostávají aditivní technologie, neboli 3D tisk, kde je součást tvořena přidáváním materiálu nikoliv jeho odebíráním, jako je tomu u klasického obrábění. Jejich využití je zkoumáno napříč nejrůznějšími obory od strojírenství přes architekturu až po medicínu a módu. Pokud se omezíme na 3D tisk kovů, zjistíme, že aditivní technologie jsou brány jako prostředek pro výrobu tvarově složitých a občas konvenčními způsoby zcela nevyrobitelných dílů. Jsou brány jako jakási ideální výrobní technologie pro výrobu čehokoliv. V posledních letech se navíc stále více skloňuje spojení aditivní technologie a topologické optimalizace, což je způsob návrhu tvaru dílu na základě matematické optimalizace. Jak lze tušit, navržený tvar je značně složitý a často bývá označován jako organický. Takové díly jsou údajně vhodné pro 3D tisk, ale není tomu tak. Ve většině případů je realita daleko prozaičtější. Použití aditivní technologie je pouze jediná možnost, jak takový díl vyrobit.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Obrábění těžkoobrobitelných materiálů

Stále rostoucí požadavky výrobců proudových motorů vyžadují kontinuální vývoj žárupevných materiálů. Klasické metody obrábění jsou zde na hranici svých možností, efektivní alternativou je elektroerozivní řezání drátovou elektrodou.

Od aditivních strojů k hybridním zařízením

Zlepšující se funkčnost a výkon hardwaru, široká paleta volby materiálů a stále se zlepšující kvalita vyráběných součástí přispívají k růstu aditivní výroby. Technik ve výrobě tak získává neustále na významu.

Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Nekonvenční zpracování nové generace vysokopevných výkovků

Vysokopevnostní zušlechtěné výkovky se strukturou popuštěného martenzitu v současné době představují high-end skupinu kovárenských produktů. Díky nejnovějším poznatkům z oblasti fyzikálně-metalurgických dějů probíhajících v materiálu výkovků by skupina vysokopevnostních výkovků mohla být doplněna novou generací výkovků, jejichž struktura je tvořena nekonvenčním CFB (Carbide-Free bainitem) a QP martenzitem.

Průmyslové využití nejvýkonnějších laserů

Již několik desetiletí jsme svědky postupného nabývání významu a upevňování pozice laserů nejen v průmyslových provozech, ale i ve zdravotnictví, metrologii a mnoha dalších oblastech. Na stránkách tohoto vydání je uvedeno hned několik možností jejich využití, všechny jsou však velmi vzdálené možnostem laserů vyvíjených v centru HiLASE. V Dolních Břežanech u Prahy totiž vyvíjejí „superlasery“.

Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit