DIN 53293 Pengujian Struktur Sandwic - Ujian Lenturan

Piawaian “DIN 53293 Pengujian struktur sandwic - Ujian lenturan”, yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), menerangkan kaedah untuk menentukan sifat lenturan komposit sandwic (panel sandwic). Struktur sandwic ialah bahan komposit ringan yang terdiri daripada komponen berikut:

Dua lapisan luar yang nipis dan tegar (lapisan permukaan atau lapisan salutan) biasanya diperbuat daripada bahan seperti plastik bertetulang gentian kaca, plastik bertetulang gentian karbon, aluminium atau keluli.
Terdapat teras yang lebih tebal dan lebih ringan di antaranya, contohnya:
Kayu Balsa
Struktur sarang lebah (aluminium, kertas, aramid atau plastik)
Buih (cth., poliuretana, PVC atau buih aluminium)

Bahan-bahan ini digunakan secara meluas dalam industri di mana nisbah kekerasan kepada berat yang tinggi adalah kritikal, termasuk:

Penerbangan dan ruang angkasa
Kenderaan automotif dan kereta api
Aplikasi maritim
Bangunan dan pembinaan (cth., panel fasad, trak sejuk beku)
Tenaga angin (bilah rotor)
Peralatan sukan

Menurut piawaian DIN 53293, ujian lenturan menilai sifat mekanikal asas panel sandwic di bawah beban lenturan. Ujian ini menyediakan data tentang perkara berikut:

Kekakuan lenturan (kekakuan lenturan)
Momen lenturan maksimum atau kapasiti pembawa beban sebelum kegagalan
Tingkah laku menyimpang
Mod kegagalan (cth., kedutan lapisan permukaan, kegagalan gelinciran teras, kegagalan mampatan/tegangan lapisan permukaan, pemisahan lapisan atau lekukan di bawah titik pemuatan)

Ujian ini amat berguna untuk kawalan kualiti, perbandingan bahan, pengesahan reka bentuk dan penyelidikan mengenai struktur ringan.

Piawaian DIN 53293 mentakrifkan ujian lenturan empat titik. Konfigurasi ini lebih diutamakan berbanding lenturan tiga titik untuk bahan sandwic kerana:

Ia mewujudkan momen lenturan yang malar antara titik beban dalaman.
Ia meminimumkan tegasan ricih di kawasan tengah.
Berbanding dengan pemasangan tiga titik, ia mengurangkan kesan setempat (lekukan) di bawah titik pemuatan.

Persediaan tipikal adalah seperti berikut:

Spesimen ujian segi empat tepat (dimensi ditakrifkan dalam piawaian, biasanya bergantung pada ketebalan teras dan pesongan yang dijangkakan).
Ia disokong oleh dua titik luaran.
Ia dimuatkan secara simetri pada dua titik dalaman.
Ujian ini biasanya dilakukan di bawah keadaan separa statik sehingga patah atau had ubah bentuk yang ditetapkan dicapai.

Hasilnya biasanya merangkumi yang berikut:

Lengkung ubah bentuk beban
Kekakuan lenturan ketara (kekakuan lenturan setara)
Nilai beban kritikal
Jenis patah tulang yang diperhatikan

Piawaian berikut berkaitan dengan piawaian DIN 53293:

Kaedah yang diterangkan adalah serupa, tetapi tidak sama persis dengan, piawaian “Kaedah ujian Standard ASTM C393 untuk sifat ricih teras struktur sandwic melalui lenturan rasuk”.
Ujian lenturan yang berkaitan untuk plastik umum atau plastik bertetulang gentian termasuk piawaian DIN EN ISO 178 (lenturan tiga titik) atau ISO 14125.
Dalam sesetengah konteks (cth., panel bertetulang gentian), DIN 53293 digunakan bersama-sama dengan, atau berbanding dengan, piawaian DIN EN ISO 14125 atau EN ISO 178.

Walaupun bertahun-tahun selepas penerbitannya, piawaian DIN 53293 masih digunakan sebagai rujukan dalam kesusasteraan teknikal, makmal ujian dan pensijilan produk, terutamanya di Eropah, untuk panel sandwic yang digunakan dalam pengangkutan dan pembinaan.

Pendek kata, piawaian DIN 53293 merangkumi kaedah yang digunakan untuk menentukan sifat lenturan struktur sandwic, terutamanya panel sandwic. Kaedah ini digunakan untuk menilai kekakuan, kekuatan dan sifat patah komposit sandwic di bawah beban.

Struktur sandwic biasanya terdiri daripada tiga lapisan:

Permukaan atas: Ini adalah lapisan galas beban yang nipis dan tahan lama.
Permukaan bawah: Memberikan rintangan lenturan bersama-sama dengan permukaan atas.
Teras: Ringan, tebal, dan biasanya mempunyai struktur sarang lebah atau buih.

Reka bentuk ini membolehkan ketegaran lenturan yang tinggi dengan berat yang rendah.

Tujuan kaedah ujian ini adalah untuk menentukan perkara berikut:

Kekuatan lentur
Modulus lentur
Kapasiti pembawa beban maksimum
Jenis rekahan (rekahan permukaan, penghancuran teras, pembelahan, dll.)

Ujian ini biasanya dijalankan menggunakan mesin ujian universal. Proses pengujian pada asasnya mengikuti langkah-langkah berikut:

Penyediaan sampel: Sampel segi empat tepat dengan dimensi tertentu disediakan. Ketebalan sampel dan jenis teras dilaporkan.
Kaedah pembebanan: Ujian lenturan tiga titik atau empat titik boleh digunakan. Ia digunakan dengan cara terkawal beban atau terkawal anjakan.
Pengukuran: Pengukuran berikut diambil:
Daya yang dikenakan
Anjakan titik tengah
Beban maksimum pada masa patah

Parameter berikut juga ditentukan:

Kekuatan lenturan: Tegasan maksimum yang boleh ditahan oleh bahan sebelum patah.
Ketegaran lenturan: Rintangan panel terhadap lenturan. Ketebalan teras mempengaruhi nilai ini dengan ketara.
Analisis mod kerosakan:
Patah tegangan lapisan permukaan
Terseliuh pada bahagian tekanan
Patah ricih teras
Pemisahan permukaan-teras (delaminasi)

DIN 53293 digunakan terutamanya dalam sektor berikut:

Penerbangan dan ruang angkasa
automotif
marin
Pembinaan (panel fasad komposit)
Bilah turbin angin

Oleh kerana struktur sandwic adalah sistem yang ringan tetapi berkekuatan tinggi, ujian lenturan yang ditakrifkan dalam piawaian ini dianggap penting. Ujian ini penting kerana...

Ia menyediakan pengesahan reka bentuk.
Ia mengawal kualiti pengeluaran.
Ia membolehkan perbandingan bahan.
Ia menyediakan data penting yang berkaitan dengan keselamatan.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut piawaian DIN 53293.