การทดสอบแรงบิด เป็นวิธีการทดสอบทางกลที่ใช้ตรวจสอบการเสียรูปของชิ้นทดสอบจากการบิดหรือการหมุน

แรงบิดในรูปแบบที่ง่ายที่สุดคือการบิด วัสดุ ชิ้นส่วน ชุดประกอบชิ้นส่วน และผลิตภัณฑ์สำหรับผู้ใช้งานปลายทางในหลากหลายอุตสาหกรรมจำนวนมากได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการเคลื่อนที่ในลักษณะนี้เป็นหลัก ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ ได้แก่ สกรู สปริง ชิ้นส่วนของกระบอกฉีดยา ลวด ท่อ และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ อีกมากมาย

ในการทดสอบวัสดุ เราใช้เครื่องทดสอบแรงบิด เพื่อจำลองการเคลื่อนที่แบบบิด และช่วยให้ผู้ผลิตสามารถประเมินคุณสมบัติสำคัญของวัสดุได้ ซึ่งรวมถึง:

• แรงบิดสูงสุด (Maximum Torque)
  ค่าของแรงบิดสูงสุด (แรงบิดจากการบิด) ที่สามารถกระทำต่อชิ้นทดสอบได้ก่อนที่ชิ้นทดสอบจะเกิดความเสียหาย ตัวอย่างเช่น เมื่อทราบค่าแรงบิดสูงสุดของสกรูหรือโบลต์แล้ว สามารถนำข้อมูลดังกล่าวไปคำนวณค่าปัจจัยความปลอดภัยและกำหนดไว้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดด้านความต้านทานแรงบิดของผลิตภัณฑ์ได้
• ความต้านทานแรงบิด (Torsional Strength)
  ค่าความแข็งแรงสูงสุดของชิ้นทดสอบ และค่าความเค้นจากแรงบิดสูงสุดที่ชิ้นทดสอบสามารถรับได้ภายใต้แรงบิดก่อนที่จะเกิดความเสียหาย
• ความเค้นเฉือนจากแรงบิด (Torsional Shear Stress)
  ความเค้นเฉือนที่เกิดขึ้นบนพื้นที่หน้าตัดขวางของชิ้นทดสอบเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบบิด แรงบิดทำให้เกิดการกระจายตัวของความเค้นที่ไม่สม่ำเสมอทั่วหน้าตัดของชิ้นทดสอบ โดยมีค่าตั้งแต่ศูนย์บริเวณกึ่งกลาง ไปจนถึงค่าความเค้นเฉือนจากแรงบิดสูงสุดบริเวณขอบของชิ้นทดสอบ
• โมดูลัสความยืดหยุ่นภายใต้แรงเฉือน (Modulus of Elasticity in Shear)
  ค่าความแข็งแกร่งเชิงยืดหยุ่นภายใต้แรงเฉือน ซึ่งกำหนดจากอัตราส่วนระหว่างความเค้นเฉือนต่อความเครียดเฉือน เมื่อเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ที่เหมือนกัน วัสดุที่มีโมดูลัสความยืดหยุ่นสูงกว่าจะมีความแข็งแกร่งมากกว่า และยิ่งโครงสร้างมีความแข็งแกร่งหรือมีความแข็งเกร็งมากเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้แรงมากขึ้นเพื่อทำให้เกิดการเสียรูป
• มุมการแตกหักของชิ้นทดสอบ (Breaking Angle of the Specimen)
  มุมการแตกหักใช้เป็นตัวชี้วัดความเหนียวของวัสดุเมื่อได้รับโมเมนต์บิด ตัวอย่างเช่น ตามมาตรฐาน ASTM F543-13สกรูกระดูกทางการแพทย์ที่มีมุมการแตกหักมากกว่าอาจช่วยให้ศัลยแพทย์รับรู้ผ่านความรู้สึกสัมผัสได้เร็วขึ้นว่าสกรูกำลังเข้าใกล้ค่าความต้านทานแรงบิดสูงสุด

ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งานของการทดสอบแรงบิด เครื่องทดสอบแรงบิดสามารถตั้งค่าให้ทดสอบชิ้นทดสอบวัสดุจนถึงจุดที่เกิดความเสียหาย หรือทดสอบตามค่าแรงบิดและระยะเวลาที่กำหนดไว้ได้ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ทดสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ประกอบเสร็จแล้ว เช่น อุปกรณ์ฉีดยาแบบปากกาสำหรับผลิตภัณฑ์ยา หรือฝาเกลียว เพื่อประเมินการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์