航空宇宙用途における引張試験装置に関する重要な考慮事項

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航空宇宙材料市場は急速に成長しており、2021 年から 2026 年までの CAGR は 8.8% と予想されています¹。 材料の生産が増加するにつれて、OEM レベルから三次サプライヤーに至るまで、市場のあらゆるセグメントで引張試験の需要が増加します。 航空宇宙製品の需要が高まる中、材料試験会社は業界の発展ペースに合わせることが課題となっています。

航空宇宙産業の来るべきブームに備えるため、企業は材料市場の需要を満たすために従業員の大部分の再教育を緊急に行っています。 航空宇宙材料は非常に過酷な条件にさらされるため、最も細心のテスト要件がいくつかあります。つまり、テストラボの開始や新しい機器の認定は重要な作業となります。 したがって、機体をテストする OEM であっても、高強度合金をテストするサードパーティ サプライヤーであっても、再現性のある結果を生み出すことができる信頼性の高い引張試験システムを使用することが重要です。

National Aerospace Defense Contractors Accreditation Program (Nadcap) は、航空宇宙産業における研究所の適合性を保証する業界全体のプログラムです。 引張試験機を購入する場合、校正と認定を行うために、NVLAP によって ISO 17025 の認定を受けたサービス組織が地域に存在することを確認することが重要です。 ISO 17025 は、実験室機器の追跡可能な監査を確保する上で極めて重要であり、結果の品質と完全性を検証します。 航空宇宙用途に使用されている引張試験機は、機器のひずみ、速度、変位、力の測定値の精度を確保するために、定期的な校正スケジュールに組み込む必要があります。

テストは、Nadcap 準拠のテストラボに委託される場合があります。 これは、テスト量が少ない場合、またはテストを実行するための機器がラボにない場合に便利なソリューションです。 検査を外注する場合のコストは、検査する検体の数と検査の複雑さによって異なります。 納期は早くなりますが、配送の追加リードタイムを考慮する必要があります。委託試験は、累積的な財務コストと物流コストを考慮して、ハイスループットの研究所にとっては避けたいものです。 ただし、社内テストを採用する場合は、コストのかかるシステムのダウンタイムを避けるために、テスト システムを積極的に保守することが重要です。 多くの引張試験会社は、フレームのリスクのあるコンポーネントを交換することで機器の寿命を延ばす最新化または改修パッケージを提供しています。

新しい機器を研究室に導入するときは、利用可能なすべてのオプションを評価することが重要です。 必要な試験能力と治具を確立することに加えて、選択したシステムが堅牢で剛性が高いように設計されていることを確認することも重要です。 もう 1 つ考慮すべきことは、テストする予定の材料の性質と、その材料がテスト システムにどのような影響を与える可能性があるかです。 たとえば、張力をかけたカーボンファイバー試験片をテストしている場合、破断中に小さな粒子が放出され、システムの電子機器に損傷を与える可能性があります。 したがって、システムは、壊れやすいハードウェアにゴミが入らないように設計する必要があります。 ラボがシステム能力のハイエンドでのテストを計画している場合は、衝撃荷重にどのように対処しているかをサプライヤーに問い合わせてください。 ラボで高スループットの温度引張試験を行う場合は、2 つのシステムまたはデュアルマウント炉セットアップの購入を検討してください。 試料が所定の温度に達するまでに最大 1 時間かかる場合があるため、ある試料を浸しながら別の試料を検査できると、研究室の貴重な時間を節約できます。 さらに、デュアル炉を購入することは、2 番目のシステムを購入するよりもコスト効率が高くなります。

材料試験会社は、Nadcap に従って提供する負荷ストリング構成を強調します。 これらには、最も準拠したグリップと固定具が含まれる可能性があります。 一般的に推奨されるグリップは剛性の高い可動体設計です。 これらのグリップには、試験片を水平にクランプするジョー面があり、試験片を所定の位置に誘導しやすくなり、ばらつきが少なくなります。 グリップも対称である必要があります。非対称のグリップは負荷がかかると変形しやすく、テスト結果に影響を与えるためです。 もう 1 つの推奨アクセサリは試験片ストップです。これにより、試験ごとに試験片がグリップの同じ位置に確実に固定されます。