
آزمایش مقاومت فشاری یکی از اساسیترین انواع آزمایشهای مکانیکی، در کنار آزمایشهای کششی و خمشی است. این آزمایشها برای تعیین رفتار یک ماده تحت بارهای خردکننده اعمالشده استفاده میشوند و معمولاً با اعمال فشار به یک نمونه آزمایشی با هندسه مکعبی یا استوانهای با استفاده از صفحات یا وسایل مخصوص در یک دستگاه آزمایش جهانی انجام میشوند. در طول آزمایش، خواص مختلف ماده محاسبه شده و نمودار تنش-کرنش رسم میشود که برای تعیین ویژگیهایی مانند حد الاستیک، حد تناسب، نقطه تسلیم، استحکام تسلیم و برای برخی مواد، استحکام فشاری استفاده میشود.

آزمایش مقاومت فشاری به تولیدکنندگان این امکان را میدهد که یکپارچگی و ایمنی مواد، قطعات و محصولات را در مراحل مختلف فرآیند تولید ارزیابی کنند. برای اینکه مادهای در یک کاربرد جدید یا در یک تولید جدید مورد استفاده قرار گیرد، باید توانایی خود را در تحمل نیروهای مکانیکی که در کاربرد نهایی با آنها مواجه خواهد شد، نشان دهد. کاربردهای بالقوه میتواند از آزمایش مقاومت شیشه جلوی خودرو تا آزمایش دوام تیرهای بتنی مورد استفاده در ساخت و ساز متغیر باشد. فوم مورد استفاده در صندلیها باید برای مصرفکننده راحت باشد و دستگاههای تحویل دارو باید به راحتی توسط ارائهدهندگان خدمات پزشکی قابل استفاده باشند.
علاوه بر این، مواد و محصولات ممکن است در دورههای زمانی کوتاه یا بلند، از طریق استفاده دورهای یا مکرر، و تحت طیف وسیعی از دماها و شرایط محیطی مختلف، در معرض نیروهای مکانیکی قرار گیرند. در حالی که انتظار میرود بالشتکهای صندلی مدت زمان مشخصی دوام بیاورند، لاستیکهای خودرو باید خاصیت ارتجاعی خود را در تمام شرایط آب و هوایی حفظ کنند. موادی که مقاومت کششی بالایی از خود نشان میدهند، معمولاً مقاومت فشاری پایینی از خود نشان میدهند، البته نه همیشه. به طور مشابه، موادی که مقاومت فشاری بالایی نشان میدهند، تمایل دارند مقاومت کششی پایینی از خود نشان دهند. بنابراین، آزمایش فشار اغلب برای مواد شکننده مانند بتن، فلزات، پلاستیک، سرامیک، کامپوزیت و مواد موجدار مانند مقوا استفاده میشود. این مواد عموماً در ظرفیتهای باربری مورد استفاده قرار میگیرند که در آنها یکپارچگی آنها تحت نیروهای فشاری بسیار مهم است.
برخلاف آزمایشهای کشش که معمولاً برای تعیین خواص کششی یک ماده خاص انجام میشوند، آزمایشهای فشار معمولاً روی محصولات نهایی انجام میشوند. اقلام رایجی مانند توپ تنیس، توپ گلف، بطریهای آب، پوششهای محافظ، لولههای پلاستیکی و مبلمان، نمونههایی از محصولاتی هستند که باید از نظر مقاومت فشاری ارزیابی شوند. برای مثال، یک مهندس ممکن است بخواهد با ساخت بطریهای آب با دیوارههای نازکتر، در مصرف پلاستیک صرفهجویی کند، اما بطریها همچنان باید به اندازه کافی محکم باشند تا بتوان آنها را روی پالت بستهبندی کرد و برای حمل و نقل روی هم چید. آزمایش فشردهسازی میتواند به مهندس کمک کند تا تعادل بین استحکام محصول و صرفهجویی در مواد را به طور دقیق تنظیم کند.
علاوه بر اهمیت آن برای فرآیند تحقیق و توسعه، مقاومت فشاری توسط بخشهای تضمین کیفیت نیز مورد استفاده قرار میگیرد تا اطمینان حاصل شود که دستههای محصول نهایی مشخصات مورد نیاز برای خواص فشاری را برآورده میکنند. این موضوع از هر دو منظر ایمنی و تجاری مهم است، زیرا محصولات معیوب میتوانند برای کاربر نهایی خطرناک باشند و همچنین خسارات قابل توجهی را به شرکتهای تولیدی به شکل تأخیر در تحویل محصول، از دست دادن درآمد و آسیب به اعتبار وارد کنند.
آزمایشهای فشار بر روی دستگاههای تست جهانی انجام میشوند که به عنوان دستگاههای تست فشار نیز شناخته میشوند. این دستگاهها شامل یک قاب تک ستونی یا دوتایی مجهز به یک لودسل، نرمافزار تست و صفحات و لوازم جانبی مخصوص هر کاربرد هستند. دستگاههای تست یونیورسال در طیف وسیعی از ظرفیتهای نیرو از 0,02 نیوتن تا 2.000 کیلونیوتن عرضه میشوند. بیشتر آزمایشهای نیروی کم روی یک دستگاه رومیزی انجام میشوند، در حالی که کاربردهای نیروی بالاتر به قابهای مدل کف از نوع صنعتی نیاز دارند. این سیستمها را میتوان با تجهیزات مختلف پیکربندی کرد تا هر محصول، قطعه یا مادهای را آزمایش کنند.
بیشتر آزمایشهای مقاومت فشاری طبق استانداردهای تعیینشده توسط سازمانهای استاندارد بینالمللی مانند ASTM و ISO انجام میشوند. استانداردهای آزمایش، پارامترها و نتایج آزمایش قابل قبول را برای انواع مختلف مواد اولیه، مانند فلزات و بتن مورد استفاده در پروژههای زیرساختی، و محصولات نهایی، مانند دستگاههای پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی، مشخص میکنند.
این استانداردها تضمین میکنند که مواد و محصولاتی که وارد زنجیره تأمین میشوند، خواص مکانیکی قابل پیشبینی از خود نشان میدهند و بعید است که در استفاده نهایی مورد انتظارشان دچار افت کیفیت شوند.
برخی از استانداردهای بینالمللی که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شدهاند، عبارتند از:
سازمان ما که سالهاست با طیف گستردهای از مطالعات آزمایش، اندازهگیری، تحلیل و ارزیابی که انجام میدهد، سعی در حمایت از کسبوکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال میکنند و دائماً خود را بهبود میبخشند. در این زمینه، خدمات تست مقاومت در برابر فشار نیز به کسب و کارها ارائه میشود.
