テストピースについて専門家が解説！用途や材質、サイズ、価格についてご紹介しています！

引用元：旭グループ

テストピースが必要ですか？社内の評価用？研究開発のため？

テストピースは、製品の設計の前段階に必要とされます。設計前の社内での品質評価用だったり、研究開発用だったり、様々なケースの試験にテストピースが使われます。そのテストピースで試験した結果により製品が設計され、製作されるのです。しかし、必要なテストピースをどこでどうやって発注すれば良いかわからず、悩んでしまうかもしれません。

「素材の強度がどのくらいか知りたい」

「製品と同じ材質で作って欲しい・・・」

「指定したサイズをなるべく安価で依頼したい」

こんなテストピースについての悩みを解消できるように、本記事ではテストピースの用途や材質、サイズから価格に至るまでをご紹介します。

テストピースとは

引用元：東洋機械加工株式会社

テストピースとは試験片や試験体、供試体ともいい、製品を作る材料の性能を調べるために切り取った「片」のことです。

製品の金属材料を切断し、試験の用途に応じて各種試験片に加工します。

旋削・切削・研磨などで加工されたテストピースは、規格などのサイズに合っているかをノギスなどで検査し完成です。

完成したテストピースは、機械的性質や材料の強度を調べるため、評価・比較する様々な試験に使います。

テストピースの試験結果が素材の性能の保障にも利用されるため、厳しいチェックを行います。JIS規格やASTM規格、要望のある場合は社内企画も満たさなければなりません。

そのため、テストピースは安定した品質の素材で作られます。

テストピースの規格

テストピースの規格にはさまざまなものがあります。主な規格は以下の通りです。

• JIS規格・・・日本工業規格

• ASTM規格・・・世界のスタンダード規格

• AMS規格・・・航空宇宙規格

• 企業や団体で独自に定めている規格

テストピースはなにに使われるの？

引用元：株式会社シミズテック

テストピースは表面処理・加工・溶接などのテストに使われます。他にも、疲労試験・引張試験・衝撃試験・硬さ試験などがあります。

製品は、どんな素材を使ってどのように設計されるかで性能や強度が違ってきますので、さまざまな試験をし、素材の性能や強度を知る必要があります。

そこで、製品に使われる金属の素材で作られたテストピースで試験が行われるのです。

それでは、テストピースの主なテストをご紹介します。

表面処理のテスト

引用元：株式会社スタンダードテストピース

上画像は、研磨試験用のテストピースの一例です。他にも、様々な表面処理テストがありますのでいくつかご紹介します。

• 
  

• めっき試験用

  溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、ニッケルめっき、金・銀・銅・めっき 等

• アルマイト試験用

  硫酸アルマイト、リン酸アルマイト、潤滑アルマイト、クロム酸アルマイト 等

• 塗装試験用

  カチオン電着塗装、アニオン電着塗装、焼き付け塗装(メラミン、エポキシ・ウレタン) 等

加工のテスト

引用元：株式会社スタンダードテストピース

上図は、円筒加工・テーパー・先端R加工・ネジ切りの複合加工の一例です。加工のテストには、主に以下のようなものがあります。

溶接テスト

引用元：田中化工機工業株式会社

溶接作業を試験するためのテストピースです。溶接検定試験のためや溶接技術を磨くための練習にも使われます。

テストピースとしてよく使われる材質

テストピースによく使われる材質から、4種類を製品事例と共にご紹介します。

鉄

引用元：日本金属探知機製造株式会社

上画像は、検針器や金属探知機が、正常に動作するかテストするための鉄球のテストピースです。このような特殊なテストピースもあります。

鉄のテストピースには、SS400からハイテン材まで、色々な種類の鉄鋼材があります。

ステンレス

引用元：株式会社スタンダードテストピース

ステンレス鋼の試験素材には、快削ステンレスから代表的な鋼種、耐熱鋼、耐食性、機械的特性を与えたものまであります。

アルミ

引用元：株式会社アサヒビーテクノ

上画像は、アルミの金属材料引張試験用のテストピースです。アルミニウムの試験素材は、熱処理系や非熱処理系のアルミ合金などもあります。

樹脂

引用元：株式会社スタンダードテストピース

樹脂のテストピースもありますのでいくつかご紹介します。一般流通汎用品やペレット、成型加工のためのテストピースになります。

テストピースのサイズについて

テストピースのサイズは、用途や規格により変わってきます。必要なテストピースのサイズや規格がわからずに困った時は、Mitsuriへお気軽にお問い合わせください！

金属材料引張試験片(JIS Z 2241)

引用元：株式会社アサヒビーテクノ

金属材料引張試験片は、金属素材を「板状試験片」や「棒状試験片」、「菅状試験片」、「円弧状試験片」、「線状試験片」など必要な形状に加工し、引張荷重をかけ応力・ひずみを測定します。これによって、弾性率・弾性限度・比例限度・降伏点・引張強さが調べられます。

引用元：株式会社アサヒビーテクノ

【試験片JIS Z 2241金属材料引張試験片(板状)の寸法】

金属材料衝撃試験片(JIS Z 2242) 

引用元：株式会社アサヒビーテクノ

金属材料衝撃試験片は、VノッチやUノッチ加工して角柱状にした金属素材の切り欠きの部分を、反対側からハンマーなどで打って衝撃を与え破壊し、靭性を求めます。

上画像の金属材料衝撃試験片のVノッチUノッチ・切欠き部のサイズは、以下のようになっています。

引用元：alibaba.com

金属材料衝撃試験片(JIS Z 2242)に使用するテストピースの縦・横・長さは、VノッチもUノッチも共通で縦10(±0.05)x横10(±0.05)x長さ55(±0.6)mm になります。異なる切欠き部と先端の肩半径のサイズは、それぞれ下記の通りです。

塗料一般試験片

引用元：株式会社スタンダードテストピース

上画像は、JIS K5600-5-10(塗料一般試験方法−塗膜の機械的性質に関する試験方法)の規格に沿ったSPCCの試験片です。50mm×50mm×1mmという代表的なサイズになっています。

テストピースの価格を調べてみた

引用元：photo-ac.com

色々な素材のテストピースの価格を調べてみましたので、参考にしてみてください。価格は税抜表示になっています。(通販モノタロウ2019年11月調べ) 

【金属】

• ダル鋼板(冷間圧延)             150×70×0.8(mm)     100枚     6,330円

• ステンレス板                 150×70×0.8(mm)     100枚     19,000円

• アルミニウム                 150×70×0.8(mm)     100枚     12500円

• ブリキ板                 200×80×0.3(mm)     100枚     4,500円

• 鉄球テストピース             φ0.8(mm)         1コ     2,500円

【樹脂】

• ABS樹脂                 150×70×2.0(mm)     50枚     6,500円

• FRP板(片面ゲルコート)         150×70×2.0(mm)     50枚     19,000円

• アクリル樹脂                 150×70×2.0(mm)     50枚    6,250円

• ポリカーボネイト板             150×70×2.0(mm)     50枚    7250円

• 塩化ビニル樹脂             150×70×2.0(mm)     50枚    6,000円

【ブラスト・鏡面処理】

• グリッドブラスト処理鋼板SS400     150×70×3.2(ｍｍ)     50枚     20,400円

• サンドブラスト処理鋼板SS400      150×70×2.3(ｍｍ)     50枚     12,100円

• ショットブラスト処理鋼板SS400     150×70×3.2(ｍｍ)     50枚     20,400円

• 鏡面仕上げステンレス         150×70×0.8(ｍｍ)     50枚     17,500円

【化成処理】

• アルマイト処理アルミニウム     50×50×3.0(mm)     100枚     11,000円

• クロメート処理アルミニウム     150×70×0.8(mm)     50枚     15,000円

【塗装】

• カチオン電着塗装鋼板SPCC         150×70×0.8(ｍｍ)     50枚     15,000円

テストピースのお見積りならお任せください！

テストピースは、製品の研究開発に使われるような素材の試験にも必要なため、様々なものがあります。金属から樹脂、また表面処理や加工処理、塗装を施したものまであります。要望に合う素材を見つけ、用途に合わせて加工し、テストピースにすることができるでしょう。

テストピースで金属素材の強度などを厳しくテストし、その試験結果で調べた素材の性能や強度のデータを元に、製品を設計・製作しています。そのため、安全に利用できる製品が生み出せるのです。

製品の設計・製作に重要なテストピースをお探しなら、ぜひMitsuriにお任せください！全国140社以上から完全無料でお見積もりを承ります。