客户面临的挑战
利用增材制作技术制造的零部件产品往往具有独特的构型，有些部分尺寸比较厚而有些地方有可能非常薄。这样的样件或者材料很难开展力学性能测试，尺寸厚度仅为零点几个毫米的部位所具有的力学属性肯定与同一类型材料较厚的部位有明显的不同，这就是所谓的尺寸效应。从这样的零部件上获取标准尺寸的样件往往费时费力，成本不菲，而且由于在加工过程中，材料可能受到了特殊的加热或冷却过程从而改变了力学特性。因此，为了获得准确的力学性能参数，从增材制造零部件上截取样品必须具有足够的典型代表性，例如，相应的样品必须直接从最终零部件上取样，尺寸尽量接近真实零件，方向也尽量保持一致等等。正是由于这些原因，小尺寸样件的力学性能测试往往可以提供更加高精度的材料力学行为结论。
位于捷克共和国Dobřany的 COMTES FHT A.S. 是一家私有化的研究机构，在小样件力学性能测试领域具有近20年的应用经验。Jan Džugan教授是该公司的研发主管，也是该公司的创始人之一，在2006年，他筹建了材料力学试验室，而小样件的力学性能测试是该试验室第一项长期研究项目。目前，Džugan教授带领着自己的团队正在开展基于ASTM E28和ASTM F42标准规范的小样件单轴加载测试。他同时也在指导博士生着力于相关领域的研究，并且发表了多篇论文和学术报告。
“在我们谈及小样件的力学测试的时候，首先要清楚这里所谓的‘小’是指的什么，” Džugan说道，“标准或者规范里面所定义的样件形式和尺寸千差万别，我们可以大体的这样说：小样件的体量可能有100倍左右的差别。我们可以简单的把小样件测试分成两大类 — 直接测试缩减尺寸的样件或者间接测试某些近似标准的样件，同时加以相关系数修正。在COMTES FHT，我们对前者比较感兴趣，也就是直接测试缩减尺寸的样件”。
在小样件测试领域，COMTES FHT A.S.开展的第一个研究项目是进行小冲孔试验(SPT)，Džugan教授对于此类试验经验颇丰。“但是，有些时候我们不得不扪心自问，我们为什么要做小冲孔试验而不是利用拉伸试验获取相关材料的力学属性？这让我们转变思路，成功地开发了新的测试流程并且对标准样件小型化，而不是在样件的尺寸、受力模式以及应变率之间去做换算。我的团队成员，包括Pavel Konopík博士、Eva Chvostová博士、 Radek Procházka、Martin Rund 和Jindrich Vokac，他们潜心钻研并且应用我们的研究成果，成功实现了诸如增材制造材料的拉伸属性、冲击-温度转化率、断裂韧度、疲劳裂纹扩展、高周疲劳和低周疲劳以及蠕变测试等。而且大多数试验都可以在高低温环境下进行。”
小样件测试技术最初主要用于在能源行业评估发电设施的剩余寿命，但是现在随着科技的发展和进步，小样件测试技术被越来越广泛的应用在增材制造领域。
力学测试的难点
开展增材制造零部件的小样件力学性能测试具有一些独特的需求和挑战，包括：
载荷框架
小样件顾名思义尺寸小，试验过程的加载速率更小，因此对力学测试系统的稳定性，特别是超低速稳定性具有非常严格的要求。
应变测量
接触式引伸计通常不能用于小样件的力学测试，因此光学测量或者非接触式应变测量在小样件测试领域应用非常广泛。COMTES FHT A.S.使用二维和三维数字图像相关(DIC)技术，正如Džugan所说，“小样件的尺寸小，应变范围更小，二维DIC很实用，也不需要占用太多的计算处理资源。”
对中校准
根据ASTM E1012标准的要求，进行力学测试的加载系统需要具有一定的对中度和同轴度，但是对于小样件测试，该标准却不能完全适用。在CMTES FHT使用DIC技术完成加载链的对中和同轴度校准，并且期望就此开展一定的研究将小样件测试对中度和同轴度校准标准化、流程化。
夹具的问题
“目前，商业化的标准产品都不能只用于与小样件的力学测试，我们不得不开发自己的夹具，” Džugan表示，“如果夹具设计的不好，则肯定会影响测试的结果可信度，所以，夹具的问题必须认真对待。”
MTS的解决方案
COMTES FHT A.S.与MTS之间的合作可以追溯到公司成立之初。在2006年，Džugan的试验室就从MTS购买了用于进行金属锻造成型模拟的测试设备。他们的试验室从MTS购买的第二套设备是定制的高速应变Bionix®测试系统，它是一个具备轴-扭组合加载能力的测试系统，配置有侧向加载通道。该系统的功能多样、灵活，测试结果精确、可信，性能优良，因此，Džugan的团队在此系统上开展了众多小样件的力学性能测试，也实现了很多新颖的测试方法开发。Džugan表示，“这套Bionix真是我们的宝贝，我们在这个系统上实现了的准静态测试，也能够完成动态拉伸测试(该Bionix测试系统具备定制的作动缸，可以实现超过1m/s的拉伸速率)。后来，在这套设备上增加了感应式加热系统，开展了室温条件和高温条件下的材料高周疲劳和低周疲劳测试，然后又利用同一套系统完成小样件的断裂韧度测试。当测试方法逐渐成熟定型之后，我们才购置了专用的力学测试设备。
客户的收益
开展小样件力学性能测试的好处显而易见。样件尺寸小，意味着取样相对就比较容易，也能够节约成本，也节约时间。如果最终材料成型的零部件本身体积就不大，小样件的测试方法可能是唯一的方式。
现在，COMTES FHT已经成为增材制造领域小样件测试的领军企业，而且，他们打算继续与MTS保持良好的合作关系来实现更多、更复杂的试验目标。“我个人与MTS打交道已经超过25年了，之前我曾经在亚洲地区工作学习，现在欧洲这里，MTS给我的体验都非常好。” Džugan表示，“这也是我为何愿意与MTS持续保持紧密的合作。我们的试验室与MTS在柏林的工程师、销售代表之间的关系非常融洽，他们的设备非常可靠，人员也非常有责任心，我对此真的深表感谢。我相信，我们未来的合作一定会很光明。”
