DIN 53292 การทดสอบโครงสร้างแซนด์วิช - การทดสอบแรงดึงตั้งฉากกับพื้นผิว

DIN 53292 การทดสอบโครงสร้างแซนด์วิช - การทดสอบแรงดึงตั้งฉากกับพื้นผิว

มาตรฐาน “DIN 53292 การทดสอบโครงสร้างแซนด์วิช - การทดสอบแรงดึงตั้งฉากกับพื้นผิว” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) อธิบายวิธีการกำหนดความแข็งแรงแรงดึงและพฤติกรรมการเสียรูปของโครงสร้างแซนด์วิช (แผ่นแซนด์วิชหรือวัสดุคอมโพสิต) เมื่อถูกแรงดึงตั้งฉากกับชั้นผิว (เช่น การทดสอบแรงดึงตามระนาบหรือตามความหนา)

DIN 53292 การทดสอบโครงสร้างแซนด์วิช - การทดสอบแรงดึงตั้งฉากกับพื้นผิว

โครงสร้างแบบแซนด์วิชประกอบด้วยชั้นผิวที่บางและแข็งแรงสองชั้น (เปลือก) ที่เชื่อมติดกับวัสดุแกนกลางที่หนาและเบากว่า ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไป ได้แก่:

  • แกนรังผึ้ง (อะลูมิเนียม, กระดาษ)
  • แกนโฟม (เช่น โพลียูรีเทน โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET))
  • ใช้ในอุตสาหกรรมการบิน (พื้นเครื่องบิน ปีก เรดาร์) การขนส่ง (รถไฟ รถบรรทุก รถบัส) การก่อสร้างอาคาร (แผ่นฉนวนกันความร้อน ผนังอาคาร) การใช้งานทางทะเล และพลังงานลม (ชิ้นส่วนปีกเครื่องบิน)

พื้นผิวช่วยเพิ่มความแข็งและความแข็งแรง ในขณะที่แกนกลางช่วยเพิ่มความหนาเพื่อต้านทานการดัดงอโดยมีน้ำหนักเบาที่สุด

วิธีการทดสอบที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน DIN 53292 จะประเมินสิ่งต่อไปนี้:

  • ความแข็งแรงของแรงยึดเกาะ (การยึดติด) ระหว่างชั้นแกนกลางและชั้นผิวหน้า
  • ความแข็งแรงดึงของวัสดุแกนกลางในทิศทางความหนา
  • ลักษณะความเสียหายโดยทั่วไป (ความเสียหายจากการเชื่อมติดภายในแกนกลาง ความเสียหายจากการยึดเกาะที่แนวเชื่อม หรือความเสียหายในชั้นผิว)
  • พฤติกรรมความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียด หรือภาระและการเสียรูป ภายใต้แรงดึงในแนวตั้ง

เรื่องนี้มีความสำคัญมาก เพราะแผ่นแซนด์วิชมักจะได้รับแรงดึงในแนวตั้งฉาก (นอกระนาบ) ในการใช้งานจริง อันเนื่องมาจากความแตกต่างของแรงดัน การขยายตัวจากความร้อน แรงดึงที่เกิดจากการดัดงอ หรือแรงดึงโดยตรง

องค์ประกอบพื้นฐานของวิธีการนี้มีดังต่อไปนี้:

  • รูปทรงของชิ้นงานตัวอย่าง: ชิ้นงานตัวอย่างแบบแบน โดยทั่วไปจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือวงกลม มีพื้นที่กำหนด (โดยทั่วไป 50 มม. x 50 มม. หรือขนาดใกล้เคียงกัน) ตัดจากแผ่นแซนด์วิช
  • การเตรียมการ: ติดบล็อกรับน้ำหนัก (แผ่นโลหะหรืออุปกรณ์ยึด) เข้ากับพื้นผิวทั้งสองชั้นโดยใช้กาวที่มีความแข็งแรงสูง เพื่อให้แรงดึงกระจายอย่างสม่ำเสมอ
  • การรับแรง: แรงดึงที่กระทำตั้งฉากกับพื้นผิวจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งเกิดการแตกหัก
  • การวัด: บันทึกค่าแรงสูงสุด ความเค้นแตกหัก (แรงหารด้วยพื้นที่รับแรง) และโดยทั่วไปคือการยืดตัวหรือการเคลื่อนที่
  • การคำนวณ: ความแข็งแรงดึง = แรงแตกหัก / พื้นที่ทดสอบ
  • การวิเคราะห์ความล้มเหลว: บันทึกตำแหน่งและลักษณะการเกิดความล้มเหลวของชิ้นงานทดสอบ

ตามมาตรฐาน DIN 53292 อุปกรณ์ทดสอบพิเศษที่เรียกว่า อุปกรณ์ทดสอบแรงดึงแบบระนาบ หรือ อุปกรณ์ทดสอบแรงยึดติดแบบแรงดึง มีวางจำหน่ายในตลาด อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดแนวที่แม่นยำและการกระจายแรงเค้นที่สม่ำเสมอ

มาตรฐาน DIN 53292 จัดอยู่ในกลุ่มมาตรฐานการทดสอบแซนด์วิชที่ค่อนข้างล้าสมัย:

  • การทดสอบแรงอัด DIN 53291
  • การทดสอบการดัดงอ DIN 53293
  • DIN 53294 คุณลักษณะการตัดของวัสดุแกนแซนด์วิช
  • DIN 53295 ความต้านทานการลอก (การทดสอบการลอกแบบดรัม)

ในระดับสากล มาตรฐานที่คล้ายคลึงกันและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ "มาตรฐาน ASTM C297 วิธีทดสอบความแข็งแรงดึงระนาบของโครงสร้างแซนด์วิช"

แม้ว่าการทดสอบแซนด์วิชสมัยใหม่ของยุโรปและนานาชาติจำนวนมากในปัจจุบันจะอ้างอิงถึงมาตรฐาน EN หรือ ISO แต่มาตรฐาน DIN 53292 ยังคงถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในข้อกำหนดเก่าๆ และในบางภาคส่วนเฉพาะ

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53292 ครอบคลุมวิธีการทดสอบทางกลสำหรับโครงสร้างแซนด์วิช ซึ่งเป็นวัสดุคอมโพสิตที่เกิดจากการเชื่อมต่อชั้นผิวบางและแข็งแรงสองชั้นเข้ากับแกนกลางที่มีน้ำหนักเบา โครงสร้างเหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และการก่อสร้าง เนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง

มาตรฐานนี้มุ่งเน้นการประเมินสมรรถนะเชิงกล ความแข็งแรง และความแข็งแกร่งของแผ่นแซนด์วิชภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักที่แตกต่างกัน

มาตรฐาน DIN 53292 กำหนดขั้นตอนสำหรับคุณสมบัติทางกลพื้นฐานต่างๆ ดังนี้:

  • การทดสอบการดัดงอ: ใช้เพื่อตรวจสอบความแข็งแรงและความแข็งแงของการดัดงอของแผ่นแซนด์วิช โดยทั่วไปจะใช้การทดสอบการดัดงอแบบสามจุดหรือสี่จุด การวัดพื้นฐานประกอบด้วย:
  • ความเค้นดัดสูงสุด
  • โมดูลัสแรงดัดงอ
  • ลักษณะความเสียหาย (ความเสียหายที่ชั้นผิวเทียบกับความเสียหายที่แกนกลาง)
  • การทดสอบแรงเฉือน: วัดความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของแกนวัสดุ วิธีการทั่วไปได้แก่:
  • การทดสอบแรงเฉือนคานสั้น
  • การทดสอบบล็อกตัดแกน
  • การทดสอบแรงอัด: ประเมินความแข็งแรงของแรงอัดของชั้นผิวและแกนกลาง โดยทั่วไปจะทำการทดสอบแรงอัดตามระนาบ (ตามแนวความหนา) หรือแรงอัดตามขอบ (ตามแนวระนาบของแผ่น)
  • การทดสอบการลอกหรือการแยกตัว: ประเมินความแข็งแรงของการยึดเกาะระหว่างชั้นผิวและแกนกลาง ตรวจสอบความล้มเหลวในการลอกหรือการแยกตัวภายใต้สภาวะควบคุม

ในระหว่างการเตรียมชิ้นงานทดสอบ แผ่นตัวอย่างต้องถูกตัดให้ได้ขนาดตามที่ระบุไว้สำหรับการทดสอบ ขอบต้องเรียบและปราศจากตำหนิเพื่อป้องกันความเสียหายก่อนกำหนด ส่วนรองรับและโครงยึดต้องลดการกระจายความเค้นให้น้อยที่สุด

เนื่องจากวัสดุแซนด์วิชมีความไวต่อความชื้นและความร้อนในแง่ของสภาวะการทดสอบ การทดสอบจึงดำเนินการภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ควบคุมได้ (อุณหภูมิและความชื้น) อัตราการให้แรงกระทำได้รับการกำหนดมาตรฐานเพื่อให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการทำซ้ำ การโก่งตัว แรง และลักษณะการแตกหักจะถูกบันทึกไว้เพื่อการวิเคราะห์

มาตรฐานนี้ระบุว่า ในการรายงานผลลัพธ์ ผลลัพธ์ควรประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

  • รายละเอียดวัสดุ (ชนิดแกนกลางและแผ่นผิวหน้า)
  • ความหนาและความหนาแน่นของแผ่น
  • รายละเอียดการตั้งค่าการทดสอบ (ช่วง, ประเภทตัวรองรับ, ความเร็วในการโหลด)
  • คุณสมบัติทางกลที่วัดได้ (ความแข็งแรง โมดูลัส)
  • โหมดความผิดพลาดที่สังเกตได้

การใช้งานหลักของมาตรฐาน DIN 53292 มีดังต่อไปนี้:

  • การบิน: แผงปีก, ชิ้นส่วนลำตัวเครื่องบิน
  • ยานยนต์: แผงตัวถังน้ำหนักเบา
  • งานก่อสร้าง: แผ่นแซนด์วิชสำหรับงานผนังหรือหลังคา
  • ทางทะเล: ตัวเรือและดาดฟ้าเรือ

มาตรฐาน DIN 53292 เป็นมาตรฐานที่เสริมมาตรฐานการทดสอบแซนด์วิชอื่นๆ เช่น ASTM C273/C393 และ ISO 14125 แต่เน้นเฉพาะขั้นตอนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมของเยอรมนี

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน DIN 53292 อีกด้วย

WhatsApp