จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อโลหะถูกทำให้ร้อน?ความร้อนของโลหะนำไปสู่ผลลัพธ์หลายอย่างในคราวเดียว นี่คือสาเหตุหลัก1. โลหะขยายตัวทางความร้อนในทุกทิศทาง กล่าวคือ ความยาว ความกว้าง และพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น เมื่อโลหะได้รับความร้อน อะตอมและโมเลกุลของมันจะเริ่มเคลื่อนที่เร็วขึ้น พันธะระหว่างอะตอมจะอ่อนลง ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มระยะห่างระหว่างพวกมันและการเพิ่มปริมาตรของโลหะ เมื่อเย็นลง มิติจะถูกคืนค่า2.โลหะและโลหะผสมส่วนใหญ่เพิ่มความเหนียวเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น รวมถึงเหล็ก เหล็กกล้า ทองแดง อะลูมิเนียมและโลหะผสม แมกนีเซียม ทองเหลือง และอื่นๆ ในเวลาเดียวกัน โลหะเหล่านี้ได้รับความสามารถในการปลอมแปลง เช่น เปลี่ยนรูปร่างโดยไม่แตกหักภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก ตัวอย่างเช่น เหล็กที่ร้อนถึง 700°C (1292°F) ต้องใช้แรงตีขึ้นรูป 4.5 เท่าของเหล็กที่ร้อนถึง 1200°C (2192°F) โลหะและโลหะผสมอื่นๆ เช่น เหล็กหล่อเทา บรอนซ์ดีบุก และโลหะผสมสังกะสี จะไม่เสียรูปเมื่อถูกความร้อน พวกมันเปราะและแตกหักเมื่อถูกกระแทกผลึกโลหะมักมีโครงสร้างปกติ โดยมีอะตอมเรียงตามลำดับที่แน่นอน อย่างไรก็ตาม เมื่อโลหะได้รับความร้อน อะตอมจะเคลื่อนที่ได้มากขึ้นและโลหะจะมีความเหนียวมากขึ้น การให้ความร้อนแก่โลหะยังสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในประเภทของโครงสร้างผลึกได้ การเปลี่ยนโครงสร้างจะทำให้ความเหนียวลดลงหรือเพิ่มขึ้นเนื่องจากประเภทของโครงสร้างมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของโลหะ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงความเป็นพลาสติกระหว่างการให้ความร้อนจึงแตกต่างกันสำหรับโลหะต่างชนิดกัน3. การแผ่รังสีความร้อนของโลหะเมื่อถูกความร้อนทำให้เกิดการเรืองแสงสีเชอร์รี่เข้มของเหล็ก ซึ่งสังเกตได้ชัดเจนแล้วเมื่อได้รับความร้อนถึง 550°C (1022°F) และที่ 850°C (1562°F) มันจะกลายเป็นสีแดงสด และ จากนั้นเป็นสีส้ม (950°C, 1742°F), สีเหลือง (1000°C, 1832°F) และสีขาว (1300°C, 2372°F ขึ้นไป)อย่างที่คุณเห็น สเปกตรัมของการแผ่รังสีความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ดังนั้นการสังเกตสีของการชุบแข็งจึงสามารถใช้ประเมินอุณหภูมิของโลหะได้ ซึ่งมักใช้ในการอบชุบด้วยความร้อนและการตีขึ้นรูป โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนการประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์แบบไม่สัมผัส . ชื่อของสีเรืองแสง: "ความร้อนแดง", "ความร้อนสีขาว" มักถูกใช้โดยนักโลหะวิทยาแทนการกำหนดอุณหภูมิที่แน่นอนการเปลี่ยนแปลงของสีของรังสีเกิดจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานของปฏิกิริยาภายใน การกระตุ้นและการคลายตัวของอะตอมของโลหะพร้อมกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้น การแผ่รังสีนี้ก็จะยิ่งเข้มข้นขึ้น สเปกตรัมของมันจะค่อยๆ อุดมด้วยรังสีคลื่นสั้นซึ่งเป็นผลมาจากอันตรกิริยากับพลังงานที่เพิ่มขึ้น ดังนั้น การสนับสนุนหลักของรังสีอินฟราเรดที่อุณหภูมิต่ำจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจนถึงช่วงแสงที่มองเห็นได้และรังสีอัลตราไวโอเลตที่อุณหภูมิสูงมาก4. การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของพื้นผิวโลหะและการก่อตัวของชั้นออกไซด์บนผิวโลหะ ในกรณีของเหล็ก ชั้นดังกล่าวสามารถสร้างฟิล์มโลหะใสบาง ๆ ที่ยังคงอยู่เมื่ออุณหภูมิลดลงถึงอุณหภูมิห้อง ในกรณีนี้ พื้นผิวของโลหะจะได้สีรุ้ง เนื่องจากพื้นผิวถูกปกคลุมด้วยชั้นโปร่งใสบาง ๆ และทำงานเหมือนกระจก เมื่อชั้นนี้บางมาก จะสะท้อนแสงเพียงบางสีจากแสงแดด ซึ่งเป็นผลมาจากการรบกวนก่อนการถือกำเนิดของไพโรมิเตอร์ เอฟเฟกต์นี้ยังใช้เป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิความร้อนของเหล็กและเหล็กกล้า สีถูกใช้เพื่อตัดสินอุณหภูมิความร้อนของเศษเหล็ก และผลที่ตามมาคือหัวกัดระหว่างการเจาะและการตัด ในยุคปัจจุบัน มีการใช้เพื่อสร้างรอยบนพื้นผิวของโลหะเหล็กและไททาเนียมโดยการให้ความร้อนเฉพาะที่ รวมถึงการหลอมด้วยเลเซอร์5.หากเหล็กถูกทำให้ร้อนมากขึ้น สูงกว่า 1300 °C (2372 °F อุณหภูมิเฉพาะจะขึ้นอยู่กับเกรดเหล็ก) การหลอมโลหะจะเริ่มขึ้นได้ การหลอมละลายเกิดขึ้นเนื่องจากอะตอมได้รับพลังงานสูงและพันธะระหว่างอะตอมถูกทำลาย และอะตอมจะสูญเสียตำแหน่งคงที่ในผลึกและสามารถเคลื่อนที่ไปรอบๆ ปริมาณวัสดุได้ สิ่งนี้นำไปสู่การสูญเสียรูปร่างเดิมและควรป้องกันในระหว่างการอบชุบโลหะด้วยความร้อนดังนั้นเราจึงได้ทบทวนสั้น ๆ เกี่ยวกับกระบวนการที่เห็นได้ชัดซึ่งเกิดขึ้นกับโลหะเมื่อได้รับความร้อน อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโลหะที่เกิดจากการอบชุบด้วยความร้อนนั้นเกิดจากสาเหตุที่ไม่ชัดเจนหลายประการ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโลหะ และเราจะพูดถึงเรื่องนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม 

ประโยชน์ของการอบชุบโลหะด้วยความร้อนการอบชุบด้วยความร้อนสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีประสิทธิภาพในการทำงานมากขึ้น และทนทานต่อการสึกหรอมากขึ้น และทำให้แข่งขันได้มากขึ้น ด้านล่างเราจะแสดงรายการประโยชน์ของการบำบัดความร้อนของโลหะ1. เพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวการอบชุบด้วยความร้อนสามารถเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของโลหะ ลดขนาดเกรน และเพิ่มจำนวนเกรน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ โครงสร้างผลึกของธัญพืชสามารถเปลี่ยนแปลงได้ (การแปลงรูปหลายรูป) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงกลของโลหะตัวอย่างเช่น ระหว่างการดับ โลหะจะถูกทำให้ร้อนจนมีอุณหภูมิสูงและจากนั้นทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้นำไปสู่ขนาดผลึกและการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ ซึ่งเป็นโครงสร้างจุลภาคที่มีอะตอมอัดแน่นซึ่งเป็นพื้นฐานของโลหะผสมชุบแข็ง โครงสร้างนี้ให้ความแข็งและความแข็งแรงของโลหะมากขึ้นอีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มความแข็งแรงของโลหะคือการปรับอุณหภูมิ หลังจากดับโลหะจะถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่งแล้วทำให้เย็นลง กระบวนการนี้ช่วยลดความแข็งที่มากเกินไปของโลหะที่อาจเกิดขึ้นหลังจากการชุบแข็งและรักษาความแข็งแรงไว้นอกจากนี้ยังมีวิธีการอบชุบด้วยความร้อนอื่นๆ อีกมากมายที่อาจส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคของโลหะและคุณสมบัติเชิงกลของโลหะ ตัวอย่างเช่น วงจรการทำความร้อนและการทำความเย็นสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ผลลัพธ์ของกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนอย่างเหมาะสมสามารถเพิ่มความต้านทานแรงดึงของเหล็กได้ถึง 50%2. การรักษาความร้อนสามารถทำให้เหล็กอ่อนลงได้ไม่มีอะไรขัดแย้งที่นี่ การเปลี่ยนโหมดในวงจรการทำความร้อนและการทำความเย็นสามารถมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อผลลัพธ์สุดท้าย ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าสามารถใช้คันโยกที่มีอิทธิพลต่อโครงสร้างวัสดุในลักษณะที่ลดความแข็งแรงของโลหะได้หากนี่คือผลลัพธ์ที่ต้องการ . ตัวอย่างนี้คือการทำให้พื้นผิวของโลหะแข็งขึ้นในขณะที่ปล่อยให้โลหะที่อยู่ลึกเข้าไปในผลิตภัณฑ์ยังคงอ่อนอยู่ จึงสร้างชั้นโลหะแข็งบางๆ ไว้ด้านนอก แกนอ่อนนี้ทำให้ชิ้นส่วนทนต่อการแตกหัก ดูดซับแรงเค้นโดยไม่แตกร้าว ในขณะที่ให้ความต้านทานการสึกหรอที่เพียงพอกับพื้นผิวของชิ้นส่วน3. เพิ่มความยืดหยุ่น ลดความเปราะบางหนึ่งในวิธีการอบชุบเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของโลหะคือการอบคืนตัว โดยปกติจะทำหลังจากการชุบแข็งโลหะเพื่อลดความแข็งแกร่งและเพิ่มความยืดหยุ่น ในระหว่างการดับ โลหะจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงและเย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคและเพิ่มความแข็งแรง อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ยังทำให้โลหะเปราะและแตกง่ายอีกด้วย การแบ่งเบาความร้อนทำได้โดยการให้ความร้อนแก่โลหะที่อุณหภูมิปานกลาง (โดยทั่วไปคือ 300 °C หรือ 572 °F) และถือไว้ที่อุณหภูมินั้นเป็นระยะเวลาหนึ่ง กระบวนการนี้ช่วยลดความแข็งและเพิ่มความยืดหยุ่น ความเหนียว และความแข็งแรงของตัวอย่างโลหะ การแบ่งเบาบรรเทาจะใช้ในงานที่จำเป็นต้องมีโลหะที่มีความแข็งแรงในระดับหนึ่ง แต่มีความยืดหยุ่นและเหนียวพอที่จะหลีกเลี่ยงการฉีกขาดหรือเปราะระหว่างการใช้งาน ขั้นตอนนี้ยังสามารถบรรเทาความเครียดและอำนวยความสะดวกในการตัดเฉือนเพิ่มเติม4. เพิ่มความต้านทานการสึกหรอเกียร์ เพลา คัตเตอร์ ตลับลูกปืน ชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์ เครื่องมือ เช่น ค้อนทุบ เป็นเพียงรายการสั้นๆ ของผลิตภัณฑ์ที่โลหะชุบแข็งช่วยเพิ่มความแข็งแรงเป็นพิเศษและทนทานต่อการสึกหรอ ช่วยให้ทำงานภายใต้ความเครียดสูงได้โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติการทำงาน การอบชุบด้วยความร้อนจะเพิ่มความต้านทานต่อความล้า ทำให้ชิ้นส่วนเหล็กดังกล่าวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในระยะเวลาที่นานขึ้นเหล็กกล้าที่มีความแข็งมากมักถูกใช้เป็นเครื่องมือตัดที่ต้องใช้ขอบคม การอบชุบด้วยความร้อนถือเป็นการดำเนินการที่สำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานและคงรูปร่างไว้ได้ ตามที่ระบุไว้ พื้นผิวแข็งที่มีวัสดุฐานเหนียวสามารถผลิตได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน ดังนั้นการอบชุบด้วยความร้อนจึงให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมากเนื่องจากอายุการใช้งานที่ยาวนานของผลิตภัณฑ์ที่ได้5. การปรับเปลี่ยนพื้นผิวในกระบวนการอบชุบโลหะด้วยความร้อน พื้นผิวอาจสัมผัสกับอากาศหรือก๊าซภายนอกอื่นๆ และสารหล่อเย็นที่อุณหภูมิต่างกัน สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งใช้ในงานโลหะด้วย ในกระบวนการชุบแข็งกรณี โลหะจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศของก๊าซที่มีคาร์บอน (ก๊าซดูดความร้อน ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ) หรือไนโตรเจน (แอมโมเนีย) ซึ่งทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของโลหะเพื่อชุบแข็ง กระบวนการนี้ส่งผลให้มีชั้นผิวที่แข็งและทนทานต่อการสึกหรอซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและการขัดถู ในขณะที่แกนกลางค่อนข้างแข็งแรง ทำให้เหล็กสามารถทนต่อแรงกระแทกได้6. การเปลี่ยนแปลงการนำความร้อนยิ่งเมล็ดข้าวมีขนาดเล็ก ค่าการนำความร้อนก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น การเพิ่มค่าการนำความร้อนของโลหะมักเป็นผลข้างเคียงของการอบชุบด้วยความร้อนที่มุ่งเพิ่มความแข็งของโลหะ อย่างไรก็ตาม เมื่อการนำความร้อนเป็นคุณสมบัติหลัก การชุบแข็งสามารถใช้เพื่อปรับปรุงได้ในลักษณะที่เป็นเป้าหมาย สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมที่ใช้ในการสร้างหม้อน้ำใช้วิธีการชุบแข็งระยะทุติยภูมิ - การชุบแข็งระนาบ - ถูกนำมาใช้ วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการรักษาความร้อนของโลหะผสมในลักษณะที่เฟสทุติยภูมิก่อตัวขึ้นโดยจัดอยู่ในรูปของผนังเคลื่อนที่แบบแบน ผนังเหล่านี้มีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมของวัสดุ7. การเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้าการลดขนาดเกรนโดยทั่วไปยังช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้า ดังนั้น วิธีการดับและแบ่งเบาความร้อนจึงถูกนำมาใช้ในการสร้างสายไฟ หน้าสัมผัส หัวแร้ง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ค่าการนำไฟฟ้าสูงมีความสำคัญ นอกจากนี้ กระบวนการอบชุบความร้อนยังใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับปรุงความต้านทานไฟฟ้าและการเกิดออกซิเดชัน หรือเพื่อผลิตเทอร์โมคัปเปิล ซึ่งความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้าของโลหะ8. คุณสมบัติทางแม่เหล็กการอบชุบด้วยความร้อนสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโลหะได้ สำหรับการผลิตแม่เหล็กถาวร จะใช้วัสดุพิเศษที่ได้รับความร้อนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางแม่เหล็กการบำบัดความร้อนยังสามารถใช้เพื่อลดการซึมผ่านของแม่เหล็กของโลหะ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สนามแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ เช่น การเหนี่ยวนำและการสูญเสียสนามแม่เหล็ก9. ซ่อมแซมการรักษาความร้อนการรักษาความร้อนสามารถใช้เพื่อฟื้นฟูโครงสร้างของโลหะหลังจากสึกหรอหรือเสียหาย การสึกหรอของโลหะเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งส่งผลให้ความแข็งแรงและความเสถียรของชิ้นส่วนลดลงเนื่องจากปัจจัยภายนอก เช่น การเสียดสี การกัดกร่อน การกระแทก และอื่นๆ นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์โลหะที่ทำจากเหล็กชุบแข็ง อาจเกิดการทำลายโครงสร้างมาร์เทนไซต์อย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งทำให้ความแข็งแรงลดลงกระบวนการของการรักษาความร้อนเพื่อการฟื้นฟูอาจรวมถึงการชุบแข็ง การทำให้เป็นมาตรฐาน การอบคืนตัว ฯลฯ ใช้เพื่อคืนค่าผลิตภัณฑ์โลหะ เช่น เฟือง เพลา ล้อปั๊ม และชิ้นส่วนที่ซับซ้อนอื่นๆ ที่อาจสึกหรอหรือเสียหายเนื่องจากการใช้งาน การใช้วิธีนี้อย่างมีเหตุผลสามารถเพิ่มความทนทานและความน่าเชื่อถือของการใช้งานผลิตภัณฑ์โลหะในระยะยาวได้อย่างมาก10. ความแปรปรวนของขั้นตอนและการผสมผสานของวิธีการการอบชุบโลหะด้วยความร้อนมีวิธีการมากมายที่ดูเหมือนจะนับไม่ถ้วน อย่างไรก็ตามสามารถปรับแต่งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ กระบวนการนี้ใช้ร่วมกับวิธีอื่นๆ ได้ดี เช่น กระบวนการทางกลหรือทางเคมี ในบางกรณี ชิ้นส่วนโลหะอาจผ่านกระบวนการให้ความร้อนหลายขั้นตอนและผ่านกรรมวิธีประเภทอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การเลือกวิธีการที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะและคุณสมบัติที่ต้องการ แต่ไม่ว่าในกรณีใด จำเป็นต้องทดสอบคุณสมบัติเหล่านี้เพื่อประเมินผลของการอบชุบด้วยความร้อนต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ 

ความสำคัญและประโยชน์ของการทดสอบแรงดึงข้อมูลประสิทธิภาพและความแข็งแรงที่วัดโดยเครื่องทดสอบแรงดึงมีความสำคัญในการเลือกการออกแบบและวัสดุ การซื้อและการขายผลิตภัณฑ์ การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ การควบคุมคุณภาพ และความปลอดภัยของอุปกรณ์ในระหว่างขั้นตอนการวิจัยพัฒนาผลิตภัณฑ์ การทดสอบแรงดึงเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุด ก เครื่องทดสอบแรงดึง สามารถตรวจสอบได้ว่าวัสดุที่เลือกผ่านข้อกำหนดด้านความแข็งแรงและการยืดตัวที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์บางประเภทหรือไม่ในอุตสาหกรรมโลหะ การทดสอบแรงดึงเปิดโอกาสให้ค้นพบโลหะผสมใหม่ๆ คุณภาพ และการใช้งานที่เป็นไปได้ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การปรับปรุงวัสดุซึ่งเป็นประโยชน์ต่อทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้ปลายทางการใช้เครื่องทดสอบแรงดึงในการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถระบุได้ว่ามีปัญหาในสายการผลิตหรือไม่ นอกจากนี้ยังรับประกันว่าสิ่งที่พวกเขาส่งมอบให้กับลูกค้านั้นปลอดภัย มีคุณภาพสูง และเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและมาตรฐานสากลต้นทุนของการไม่ปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมอาจไม่ใช่แค่ตัวเงินเท่านั้น ที่เลวร้ายที่สุด อาจเกี่ยวข้องกับต้นทุนของมนุษย์ การทดสอบแรงดึงตามปกติมักมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าผลที่ตามมาจากการใช้วัสดุที่ไม่เหมาะสมหรือการขายผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน ดังนั้นการทดสอบแรงดึงที่เชื่อถือได้และแม่นยำควรมีความสำคัญเป็นอันดับแรก

ประเภทของการทดสอบแรงดึงการทดสอบทางกลของวัสดุประเภทหนึ่งที่สำคัญและใช้กันอย่างแพร่หลายคือการทดสอบแรงดึงหรือแรงดึง ด้วยการใช้ก เครื่องทดสอบแรงดึง,แรงดึงหรือแรงดึงจะกระทำต่อวัสดุจนกว่าจะเกิดการแตกหักหรือแตกหัก และวัดการตอบสนองต่อความเค้น จากการทดสอบนี้ จะสามารถกำหนดความแข็งแรงของวัสดุและสามารถวัดปริมาณของแรงที่จำเป็นในการยืดออกได้ การทดสอบแรงดึงมีหลายประเภท ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:1.  การทดสอบการยึดเกาะหรือความแข็งแรงของพันธะการทดสอบความเค้นดึงประเภทนี้จะวัดความแข็งแรงของพันธะของสารเคลือบกับพื้นผิวหรือสิ่งของ การทดสอบนี้มักเกี่ยวข้องกับกาว ลามิเนต เทป สารกันรั่ว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และความแข็งแรงของซีลบรรจุภัณฑ์ทั่วไป2.  การทดสอบการดึงออกของ Crimpหรือที่เรียกว่าการทดสอบการดึงแบบจีบ การทดสอบนี้ใช้อุปกรณ์ทดสอบแรงดึงเพื่อวัดแรงดึงที่จำเป็นในการถอดปลอกหุ้ม ขั้วต่อ หรือขั้วต่อแบบจีบออกจากสายไฟ โดยปกติจะทำในสายการผลิต ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการประเมินอายุการใช้งาน หรือร่วมกับความสมบูรณ์ของไฟฟ้าสำหรับการเดินสายไฟฟ้า3.  การทดสอบการลอกการทดสอบการลอกหรือการหลุดลอกจะดำเนินการเพื่อตรวจสอบความแข็งแรงของการยึดเกาะหรือความหนืดระหว่างวัสดุสองชนิดที่ยึดติดด้วยกาว เป็นการวัดความต้านทานต่อการหลุดออกจากกันหลังจากใช้กาวกับตัวอย่างทดสอบแรงดึง ค่าที่ประเมินจะกำหนดว่ากาวเพียงพอหรือมากเกินไปสำหรับการใช้งานที่ต้องการ หรือควรใช้กาวหรือวิธีการติดแบบอื่นหรือไม่4.  การทดสอบการต้านทานการฉีกขาดการทดสอบนี้ใช้เครื่องมือทดสอบแรงดึงเพื่อออกแรงกับสิ่งของที่มีการฉีกขาดครั้งแรกแล้วจนกว่าจะพังหรือแตกหักทั้งหมด การทดสอบนี้วัดความต้านทานการฉีกขาดหรือความสามารถของตัวอย่างการทดสอบแรงดึงในการต้านทานการฉีกขาดบางส่วน มักใช้กับวัสดุที่มีความยืดหยุ่น ซึ่งเสี่ยงต่อการฉีกขาดและรูรั่วโดยไม่ได้ตั้งใจ วัสดุดังกล่าวรวมถึงผ้า สิ่งทอ โพลิเมอร์ ยาง อีลาสโตเมอร์ บรรจุภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์กระดาษ 

การทดสอบทางกลคืออะไร: การทดสอบทางกลของวัสดุประเภทต่างๆการทดสอบทางกลเป็นชุดของการทดสอบที่ใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์และการผลิตชิ้นส่วนสำหรับการระบุวัสดุ การกำหนดคุณลักษณะ การเลือก และการตรวจสอบความถูกต้องของผลิตภัณฑ์ ส่งผลให้ผู้ผลิตมั่นใจได้ถึงการใช้วัสดุที่เหมาะสม ความปลอดภัยระหว่างการผลิต และความคุ้มค่า บทความนี้จะแนะนำชุดการทดสอบและการใช้งานในการออกแบบผลิตภัณฑ์และการผลิตชิ้นส่วน  การทดสอบทางกลคืออะไร?การทดสอบทางกลเป็นชุดการทดสอบมาตรฐานที่ใช้ในการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุและความเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่เสนอ เป็นความต้องการอย่างมากในการออกแบบผลิตภัณฑ์และการผลิตชิ้นส่วน เนื่องจากความต้องการบรรลุมาตรฐานที่กำหนดโดยองค์กรต่างๆ เช่น ASTM และ ISO การทดสอบเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถแยกแยะวัสดุที่มีคุณภาพต่ำและเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ของตนได้ การทดสอบแรงดึงการทดสอบแรงดึงเป็นการทดสอบความแข็งแรงเชิงกลขั้นพื้นฐานที่ใช้ในการกำหนดคุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความเค้น ความเครียด และการเสียรูปของผลผลิต มันเกี่ยวข้องกับการยัดวัตถุด้วยแรงที่ปลายด้านตรงข้ามและดึงจนมันแตกการทดสอบเกิดขึ้นในเครื่องทดสอบแรงดึงที่เป็นไฮดรอลิกหรือไฟฟ้า ผู้ปฏิบัติงานส่งวัสดุไปตามแรงต่างๆ และบันทึกข้อมูล หลังจากนั้น พวกเขาวางแผนข้อมูลเพื่อให้ได้เส้นโค้งความเค้น-ความเครียดในกราฟ มาตรฐานทั่วไปสำหรับการทดสอบแรงดึง ได้แก่ ASTM D638 / ISO 527-2 (สำหรับพลาสติกเสริมแรง), ASTM D412 / ISO 37 (ยางวัลคาไนซ์และเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์) และ ASTM E8 / ASTM A370 / ISO 6892 (โลหะและวัสดุโลหะอื่น ๆ) การทดสอบแรงบิด การทดสอบแรงบิดเป็นการทดสอบทางกลอีกรูปแบบหนึ่งที่ประเมินพฤติกรรมของวัสดุเมื่อได้รับแรงเค้นที่การกระจัดเชิงมุม ด้วยเหตุนี้จึงให้ข้อมูลเกี่ยวกับโมดูลัสแรงเฉือนของความยืดหยุ่นของวัสดุ ความแข็งแรงครากของแรงเฉือน ความต้านทานแรงเฉือน โมดูลัสแรงเฉือนของการแตกร้าว และความเหนียว ตรงกันข้ามกับการทดสอบแรงดึง การทดสอบแรงบิดใช้กับวัสดุและผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังมีหลายประเภทที่อธิบายไว้ด้านล่างแรงบิดเท่านั้น: ใช้เฉพาะแรงบิดกับวัสดุAxial-torsion การใช้แรงในแนวแกน (แรงดึง/แรงอัด) และแรงบิดกับวัสดุการทดสอบความล้มเหลว: การบิดผลิตภัณฑ์หรือวัสดุจนแตกหักหรือมีข้อบกพร่องที่มองเห็นได้การทดสอบการพิสูจน์ ใช้แรงบิดกับวัสดุและคงแรงบิดไว้ในช่วงเวลาหนึ่งการทดสอบการทำงาน: การทดสอบขั้นสุดท้ายเพื่อตรวจสอบพฤติกรรมของวัสดุภายใต้แรงบิดและน้ำหนักบรรทุก ตามมาตรฐาน ASTM และ ISO มาตรฐานทั่วไปสำหรับการทดสอบการบิดคือ ASTM A938/ ISO 7800 (การทดสอบการบิดของลวดโลหะ)การทดสอบความล้า การทดสอบความล้าทางกลกำหนดว่าวัสดุมีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้โหลดที่ผันผวนในแนวแกน บิด หรืองอ มันเกี่ยวข้องกับการนำวัสดุไปโหลดเฉลี่ยและโหลดสลับกัน เป็นผลให้วัสดุเกิดความล้า (เช่น เมื่อวัสดุแตก)ข้อมูลจะถูกนำเสนอจากการทดสอบในไดอะแกรม SN ซึ่งเป็นพล็อตของจำนวนรอบที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวเทียบกับแอมพลิจูดของความเค้นแบบวัฏจักร (ซึ่งอาจเป็นแอมพลิจูดของความเครียด ความเค้นสูงสุด หรือความเค้นต่ำสุด)การทดสอบกลไกการแตกหัก การทดสอบกลศาสตร์การแตกหักช่วยให้ผู้ผลิตสามารถกำหนดพลังงานที่จะใช้ในการทำลายวัสดุที่มีรอยแตกเป็นสองส่วน นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถตรวจสอบความสามารถของวัสดุในการต้านทานการแตกหักโดยใช้ปัจจัยความเครียดที่แท้จริง จากข้อมูล ผู้ผลิตสามารถวิเคราะห์การแตกหักแบบเปราะและตรวจสอบขนาดเกรน ความลึกของกล่อง ฯลฯมาตรฐานทั่วไปสำหรับการทดสอบคือ BS 7448, NS-EN 10225, ASTM E1820 และ EEMUA pub 158.การทดสอบแรงอัดการทดสอบแรงอัดเป็นอีกหนึ่งการทดสอบพื้นฐานทางวิศวกรรมเครื่องกลที่กำหนดพฤติกรรมของวัสดุเมื่อต้องรับแรงกดทับ ด้วยเหตุนี้ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตชิ้นส่วน เนื่องจากวัสดุผ่านขั้นตอนต่างๆ กันเหมาะสำหรับการทดสอบวัสดุหลายประเภท เช่น โลหะ พลาสติก เซรามิก หรือผู้ใช้รายอื่นที่มีความสามารถในการรับน้ำหนัก มาตรฐานทั่วไปสำหรับการทดสอบแรงอัดคือ ASTM D3574 (วัสดุเซลล์แบบยืดหยุ่นได้) ASTM D695-15 (พลาสติกชนิดแข็ง), AITM 0010, ASTM C109 (ก้อนคอนกรีตขนาด 2 นิ้ว), ISO 844 (พลาสติกชนิดเซลล์ชนิดแข็ง)การทดสอบการคืบ การทดสอบการคืบหรือการทดสอบการคลายความเครียดเกี่ยวข้องกับการให้วัสดุมีความเค้นคงที่ที่อุณหภูมิสูงและบันทึกการเสียรูปในช่วงเวลาที่กำหนด หลังจากนั้น ผู้ดำเนินการวางแผนการคืบกับเวลาบนกราฟเพื่อรับอัตราการคืบ (ความชันของกราฟ)การทดสอบนี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถระบุแนวโน้มของวัสดุที่จะเปลี่ยนรูปภายใต้ความเค้นคงที่ที่อุณหภูมิคงที่ (รวมถึงการขยายตัวหรือหดตัวเนื่องจากความร้อน) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวัสดุ เช่น งานโลหะ สปริง และข้อต่อบัดกรี

การทดสอบเครื่องกลอุตสาหกรรมมีความสำคัญหรือไม่?ความสมบูรณ์ของโครงสร้างเป็นส่วนสำคัญของการผลิตชิ้นส่วนเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ เนื่องจากชุดการทดสอบมีเป้าหมายเพื่อยืนยันความสมบูรณ์ของโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ จึงเป็นส่วนสำคัญของสิ่งต่อไปนี้:ผู้ผลิตสำหรับคุณภาพ การทดสอบทางวิศวกรรมเครื่องกลมีความสำคัญต่อผู้ผลิตทุกราย นอกเหนือจากนั้น การทดสอบเหล่านี้ยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถรักษาชื่อเสียง ลดต้นทุนการผลิต และหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์บริษัทผู้ผลิตเพียงไม่กี่แห่งมีเครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการทดสอบเหล่านี้ ดังนั้นคุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ว่าจ้างบุคคลภายนอกให้กับเครื่องจักรที่จำเป็นผู้ค้าวัสดุผู้ค้าวัสดุควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปฏิบัติตามมาตรฐานสากลอย่างเหมาะสมเนื่องจากเป็นประเด็นสำคัญในการจัดหาวัสดุ สิ่งนี้สร้างความน่าเชื่อถือให้กับตัวแทนจำหน่ายลูกค้า/ลูกค้าลูกค้าทุกรายที่เกี่ยวข้องกับการผลิตผลิตภัณฑ์ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการทดสอบทางกลกับวัสดุและผลิตภัณฑ์ทั้งก่อน ระหว่าง และหลังการผลิต เป็นผลให้สามารถปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และลดความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์บทสรุปการทดสอบทางกลเป็นชุดของวิธีทดสอบที่ใช้ในการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์และวัสดุ เพื่อความปลอดภัยในระหว่างการผลิต การใช้วัสดุที่เหมาะสม และความคุ้มค่า เป็นส่วนสำคัญของทุกอุตสาหกรรมการออกแบบและการผลิต

การทดสอบวัสดุยานยนต์ความท้าทายเฉพาะด้านที่หลากหลายเหตุใดการทดสอบวัสดุสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์จึงท้าทายมากอุตสาหกรรมยานยนต์เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนซึ่งต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างรอบคอบเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพทั่วทั้งระบบย่อยที่สำคัญต่างๆ ความจำเป็นสำหรับวิศวกรรมที่พิถีพิถันนี้ยิ่งเพิ่มมากขึ้นจากการแข่งขันระดับสูงในอุตสาหกรรมเท่านั้น ซึ่งผลักดันให้ผู้ผลิตยานยนต์คิดค้นสิ่งใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อแสวงหาการปรับปรุงผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้, การทดสอบวัสดุ ให้ความสำคัญเพิ่มขึ้น จำเป็นต้องระบุวัสดุให้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจว่าต้นทุน น้ำหนัก และประสิทธิภาพเหมาะสมที่สุด และผลการทดสอบต้องมีคุณภาพสูงสุดเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อาจทำให้เกิดการเรียกคืนที่มีค่าใช้จ่ายสูง (หรือแย่กว่านั้นคือปัญหาด้านความปลอดภัย) ผู้ผลิตยานยนต์ต้องเผชิญกับความจำเป็นในการรักษาขั้นตอนที่เชื่อถือได้ แม่นยำ เที่ยงตรง และทำซ้ำได้ในการทดสอบที่จำเป็นที่หลากหลาย เราครอบคลุมบางส่วนที่สำคัญที่สุดในหลายหมวดหมู่ด้านล่าง รายการนี้เริ่มครอบคลุมการทดสอบจำนวนมหาศาลที่ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมยานยนต์ต้องการในท้ายที่สุดเท่านั้น แต่จะช่วยแสดงให้เห็นว่าข้อกำหนดการทดสอบที่ซับซ้อนสำหรับ OEM ยานยนต์นั้นซับซ้อนเพียงใด’s. การทดสอบวัสดุยานยนต์: ร่างกายตัวถังรถยนต์มีความซับซ้อนมากขึ้น โดยใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูง เช่น เหล็กกล้า อะลูมิเนียม และพลาสติกเสริมไฟเบอร์ วิศวกรต้องเผชิญกับการแข่งขันอย่างต่อเนื่องเพื่อใช้วัสดุน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยไม่ลดทอนความปลอดภัยของผู้โดยสาร โซลูชันที่เป็นตัวแทนสำหรับการทดสอบตัวถังรถยนต์ ได้แก่ เครื่องจักรสำหรับทดสอบคุณสมบัติการขึ้นรูปโลหะแผ่นและโครงสร้างการชน เครื่องทดสอบวัสดุยานยนต์: แชสซีแชสซียานยนต์เป็นเครื่องมือสำหรับความปลอดภัยของรถโดยรวม ความสะดวกสบายในการขับขี่ และการประหยัดเชื้อเพลิง ดังนั้น สิ่งเหล่านี้จึงเป็นจุดสนใจในการตรวจสอบเป็นพิเศษ และวัสดุจำเป็นต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างพิถีพิถันสำหรับส่วนประกอบแชสซีแต่ละชิ้นและทุกชิ้น ความต้องการในการทดสอบตัวแทนสำหรับแชสซียานยนต์ประกอบด้วย: การทดสอบสปริง: ข้อกำหนดในการทดสอบสปริงที่สำคัญครอบคลุมสปริงขดอัด สปริงนิวเมติก และโช้คอัพไฮดรอลิก ความสามารถในการทดสอบสปริงที่หลากหลาย (รวมถึงแท่นวัดแรง เครื่องทดสอบเซอร์โว-ไฮดรอลิก และการทดสอบแบบหลายแกน) เป็นสิ่งจำเป็นในการประเมินคุณลักษณะต่างๆ เช่น แรงเสียดทาน การสึกหรอ และอายุการใช้งาน การทดสอบล้อ กระทะล้อ และยาง: เนื่องจากจุดเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างแชสซีของรถกับพื้นถนน ล้อ กระทะล้อ และยางจะถ่ายโอนแรงและแรงบิดทั้งหมดที่รถได้รับ ส่วนประกอบทั้งหมดเหล่านี้มาพร้อมกับข้อกำหนดในการทดสอบของตนเอง ตั้งแต่การทดสอบการเจริญเติบโตของแรงดึง/การฉีกขาดสำหรับอีลาสโตเมอร์ของยาง ไปจนถึงการทดสอบแรงอัดของหน้าแปลนขอบล้อและแป้นเบรก ไปจนถึงการทดสอบส่วนประกอบล้อทั้งหมด ระบบบังคับเลี้ยว: คุณลักษณะของระบบบังคับเลี้ยว เช่น เอฟเฟกต์การลื่นไถล มุมบิดสูงสุดสำหรับเพลาบังคับเลี้ยว และความน่าเชื่อถือของตัวปรับความสูงคอพวงมาลัย ทั้งหมดต้องได้รับการทดสอบอย่างระมัดระวังสำหรับระบบควบคุมที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยนี้ การทดสอบวัสดุยานยนต์: ส่วนประกอบภายในและความปลอดภัยตั้งแต่เข็มขัดนิรภัย พนักพิงศีรษะ ไปจนถึงแป้นเบรก ทุกส่วนของภายในรถจำเป็นต้องได้รับการออกแบบเพื่อการใช้งานที่สะดวกสบายและความปลอดภัยสูงสุด ผู้ผลิตรถยนต์ต้องทำการทดสอบส่วนประกอบต่างๆ มากมาย รวมถึง: ส่วนประกอบที่นั่งและการตกแต่งภายใน: ส่วนประกอบที่นั่งที่สำคัญจำเป็นต้องทำงานภายใต้การใช้งานระยะยาวอย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีตั้งแต่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์อาร์กติกไปจนถึงแสงแดดแผดเผาในทะเลทราย กระบวนการทดสอบต้องครอบคลุมคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความทนทานต่อความเมื่อยล้าของวัสดุที่นั่ง การทดสอบความแข็งของโฟมสำหรับพนักพิงศีรษะและพื้นผิวบุนวมอื่นๆ และความแข็งของพนักพิงศีรษะ ส่วนประกอบด้านความปลอดภัย: ระบบความปลอดภัยรวมถึงเข็มขัดนิรภัย (ผ่านการทดสอบที่ควบคุมอย่างเข้มงวดโดย UN/ECE-R16) ผ้าถุงลมนิรภัยและขั้วต่อ และระบบปิดผนึกป้องกันการหนีบสำหรับประตู/หน้าต่าง ล้วนต้องการความสามารถในการทดสอบที่หลากหลายเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้แม้หลังจาก ปีของการใช้งาน การควบคุมการทำงาน: คันเหยียบ (คลัตช์/เบรก/แก๊ส) คันเบรกฉุกเฉิน และสวิตช์ควบคุม ทั้งหมดจำเป็นต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าใช้งานง่ายด้วยการตอบสนองแบบสัมผัส ออปติคัล และอะคูสติกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดำเนินการของผู้ใช้ที่เกี่ยวข้อง การจะประสบความสำเร็จได้ต้องอาศัยความสามารถพิเศษในการทดสอบ เช่น แอคชูเอเตอร์แรงโค้งสำหรับแป้นเหยียบ และที่จับเซอร์โวแอคชูเอเตอร์แบบพิเศษสำหรับการทดสอบคันเบรกฉุกเฉิน การทดสอบวัสดุยานยนต์: เครื่องยนต์และระบบขับเคลื่อนเครื่องยนต์และชุดขับเคลื่อนมีบทบาทสำคัญในการกำหนดสมรรถนะ ประสิทธิภาพ และการปล่อยมลพิษ ผู้ผลิตรถยนต์ถูกกดดันให้ออกแบบเครื่องยนต์ที่เบาขึ้นและเร็วขึ้น แม้ว่าคุณสมบัติต่างๆ (เช่น ซูเปอร์ชาร์จและระบบไฮบริด) จะซับซ้อนมากขึ้นก็ตาม ส่วนประกอบเครื่องยนต์: ความสามารถในการทดสอบส่วนประกอบเครื่องยนต์ที่สำคัญ ได้แก่ การทดสอบความล้าที่อุณหภูมิต่างๆ สำหรับก้านสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และสปริงวาล์ว จำเป็นต้องมีความสามารถในการทดสอบเพิ่มเติมสำหรับระบบที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์ เช่น ตลับลูกปืนอีลาสโตเมอร์ ระบบไอเสีย และแผ่นรองเครื่องฟอกไอเสียขับรถไฟ: ขับรถการทดสอบรถไฟต้องจับคุณสมบัติเฉพาะที่ความเร็ว แรงบิด และอุณหภูมิที่สูง ความสามารถในการทดสอบระบบขับเคลื่อนที่สำคัญ ได้แก่ การทดสอบคลัตช์ การทดสอบแรงบิดของเพลาขับ การทดสอบความแข็ง/ความล้าของเกียร์ และการทดสอบแรงบิดของชิ้นส่วนที่เป็นโลหะและยางระบบขับเคลื่อนทางเลือก: ในขณะที่รถยนต์ไฮบริดมีจำนวนเพิ่มขึ้น ผู้ผลิตยานยนต์กำลังลงทุนเพื่อให้มอเตอร์ลากจูงมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งต้องใช้ความสามารถในการทดสอบเฉพาะสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น ระบบกักเก็บพลังงาน/ไฮโดรเจน และแอคชูเอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า