砂試験 · 強度
砂強度試験機(生型圧縮強度)の校正
万能砂強度試験機は、力を生型圧縮強度の数値へと変換します。校正とは、その力が全測定範囲にわたって往復両方向で正しいことを証明する作業にほかなりません。
試験機が測定するもの
万能砂強度試験機は、標準のAFS 50 mm × 50 mm試験片を破壊するまで負荷し、最大応力を表示します。付属品を替えれば、同じフレームで生型および乾燥の圧縮、せん断、引張、抗折の各強度を測定できます。生型圧縮強度(GCS)は最も日常的な項目で、多くの鋳鉄用生型砂系では目標値がおよそ15-25 psi(約100-170 kPa)となります。
校正の方法
校正では、力の伝達経路(ロードセル、またはばね/ダイヤル機構)を、トレーサブルな基準に対して検証します。
- 試験機を数回動作させてなじませ、ゼロを設定する。
- 作動範囲全体をカバーする一連のトレーサブルな死荷重(分銅)(または校正済みのプルービングリング/ロードセル)を負荷する。通常は低・中・高の各点で行う。
- 各点で指示値と負荷力を、荷重を増加させる過程と戻す過程の両方で記録し、ヒステリシスとゼロ復帰を把握する。
- 誤差を算出し、構造上可能であれば調整したうえで、再検証する。
- 使用した基準、その証明書番号とトレーサビリティ、測定値、および不確かさを記載した証明書を発行する。
GCSは応力(力÷試験片断面積)であるため、力の読み取りが完璧であっても、摩耗した試験片チューブや寸法が大きくなったチューブは結果に偏りを生じさせます。チューブ寸法と突固め機(ラマー)も、同じ作業の中で併せて検証してください。
代表的な生型圧縮強度の目標値
| 特性 | 鋳鉄用生型砂の代表的な範囲 |
|---|---|
| 生型圧縮強度 | ~15-25 psi (100-170 kPa) |
| 通気度 | ~100-200 |
| 有効粘土分 | 4-8% |
| 粒度指数(GFN) | ~140-160 |
範囲は金属種、造型方法、鋳物形状によって変わります。これらは目安として扱い、仕様値とは考えないでください。
校正間隔と主要チェック
生産現場の試験室では、通常6-12か月ごとに強度試験機を校正します。校正と校正の間は、既知の分銅による簡易な1点チェックで、とくに過負荷の後に生じる大きなドリフトを検出できます。記録は必ず保管してください。校正間隔とIATF 16949を参照してください。
GCSを狂わせる要因
- 過負荷後のゼロドリフト。最も多い不具合です。
- 試験片チューブの摩耗。断面積が変わるため、力が正しくても応力が誤ります。
- 突固めエネルギーのずれ。試験片密度が狂うと、すべての強度・通気度測定値に影響します。
- 加圧板内での試験片の偏荷重/位置ずれ。
よくある質問
砂強度試験機はどのように校正しますか?
力の伝達経路を、トレーサブルな基準(死荷重、または校正済みのプルービングリング/ロードセル)に対して測定範囲内の複数点で検証し、負荷時と戻し時の指示値と負荷力を記録し、可能であれば調整したうえで、トレーサブルな証明書を発行します。試験片チューブの寸法と突固め機も、同じ作業の中で確認します。
生型砂の生型圧縮強度は通常どのくらいですか?
多くの鋳鉄用生型砂系では目標値がおよそ15-25 psi(約100-170 kPa)ですが、適切な範囲は金属種、造型方法、鋳物によって異なります。
機器を製造する当事者による校正を
Versatileは、鋳造用砂試験機器および金属組織試験機器を製造し、トレーサブルな証明書とともに校正します。これは、IATF 16949 7.1.5.3.2項で認められている純正機器メーカー(OEM)ルートです。
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