I produttori del settore automotive necessitano di veicoli più sicuri, leggeri ed efficienti, riducendo al contempo i costi e i tempi di commercializzazione. Molti di questi obiettivi dipendono da nuovi materiali e componenti mai utilizzati prima in un veicolo, dagli acciai avanzati ad alta resistenza e compositi ai materiali per le batterie all'interno dei veicoli elettrici. Ognuno di essi necessita di dati di prova affidabili prima di poter essere approvato.
I sistemi di prova Instron® forniscono agli ingegneri del settore automotive dati accurati sulle prestazioni di materiali e componenti in ogni fase, dalla ricerca e sviluppo al controllo qualità della produzione. I nostri sistemi coprono l'intera gamma di prove per l'automotive, da una prova di trazione su un singolo provino polimerico ai test di durata di un veicolo completo. Per la simulazione d'impatto e la durata strutturale, il nostro centro di eccellenza a Darmstadt, in Germania, supporta produttori e fornitori in tutto il mondo.
Veicoli elettrici
I veicoli elettrici (EV) hanno introdotto nuovi materiali e componenti nella catena di fornitura automobilistica, e ognuno di essi richiede prove meccaniche. I pacchi batteria aggiungono un peso significativo, il che ha aumentato l'attenzione sull'alleggerimento dell'intero veicolo. I materiali e i gruppi specifici per i veicoli elettrici, dalle pellicole separatrici polimeriche nelle celle agli ioni di litio ai pacchi batteria finiti, necessitano di test sia in fase di sviluppo che di produzione.
La sicurezza delle batterie inizia con i materiali all'interno di ogni cella. Le pellicole separatrici devono resistere alla perforazione e allo strappo, poiché un separatore danneggiato può causare un cortocircuito interno. Le prove di trazione e di perforazione misurano queste proprietà durante lo sviluppo del materiale e le confermano in produzione.
A livello di pacco batteria, metalli leggeri, compositi e polimeri stanno sostituendo i materiali più pesanti negli involucri e nelle strutture. Ogni nuovo materiale e giunzione necessita di dati di prove meccaniche prima di poter essere approvato per l'uso in un veicolo.
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Ruote e pneumatici
Ruote e pneumatici sono componenti critici per la sicurezza che sopportano carichi elevati e usura durante la loro vita utile. Per confermare la loro affidabilità, i test devono riprodurre le condizioni di carico reali il più fedelmente possibile. È inoltre richiesto un profilo meccanico completo dei materiali utilizzati per la loro fabbricazione.
La gomma e le tele degli pneumatici vengono testate per la resistenza alla trazione e l'allungamento per confermare che soddisfino le specifiche. Il test delle tele è fondamentale perché esse sostengono gran parte del carico all'interno dello pneumatico.
Le prove di reologia sulla gomma non vulcanizzata mostrano come la mescola scorrerà durante la miscelazione e l'estrusione. Ciò aiuta i produttori a controllare la qualità prima che lo pneumatico venga costruito, quando le modifiche costano meno.
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Telaio e carrozzeria
La maggior parte del telaio e della carrozzeria di un veicolo è fatta di metallo. La richiesta di veicoli più leggeri ha guidato lo sviluppo di gradi di acciaio e alluminio a più alta resistenza. Questi nuovi gradi comportano nuove sfide di prova, come forze di prova più elevate e misurazioni della deformazione più impegnative.
Le prove di trazione e piegatura sulla lamiera forniscono i dati di resistenza, duttilità e formabilità necessari per lo stampaggio e la simulazione d'impatto. Le prove ad alta velocità di deformazione mostrano come questi materiali si comportano alle velocità di crash. I laminati compositi aggiungono i propri test, come la trazione e la compressione dopo l'impatto.
A livello di componenti e di veicolo completo, i sistemi di durata strutturale e di simulazione stradale riproducono anni di carichi stradali in laboratorio. Questi sistemi sono supportati dal nostro centro di eccellenza a Darmstadt, in Germania.
Soluzioni correlate
- Prove di trazione della lamiera
- Prove di piegatura della lamiera
- Prove ad alta velocità di deformazione
- Prove di trazione su laminati compositi
- Prove di compressione dopo impatto su laminati compositi
- Prove d'impatto sui paraurti
- Prove di fatica sui supporti dello scarico
- Prove di durata della linea di scarico
- Prove di durata strutturale
- Sistemi di simulazione stradale
- Prove sul veicolo completo
Trasmissione e sospensioni
La trasmissione e le sospensioni sopportano carichi ripetuti ogni volta che il veicolo si muove. Il danno può variare da un problema estetico a un grave guasto di sicurezza. I produttori di veicoli e i fornitori OEM devono rispettare rigorosi standard di sicurezza, pertanto questi componenti necessitano di prove di torsione, fatica e durata per dimostrare che dureranno nel tempo.
Assali, alberi di trasmissione e frizioni affrontano carichi ripetuti di torsione e flessione durante la loro vita. Le prove di torsione e durata misurano la loro resistenza, rigidità e vita a fatica sotto questi carichi.
Gli ammortizzatori vengono testati per la loro risposta ai carichi d'urto. Insieme, queste prove supportano la convalida del design e confermano che le parti di produzione soddisfino le specifiche.
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Motore
I componenti del motore e della trasmissione operano a temperature molto più elevate rispetto al resto del veicolo. Molti OEM stabiliscono i propri requisiti di temperatura per ogni componente. Le prove a temperatura ambiente e di esercizio mostrano come i materiali del motore e della trasmissione si comporteranno in servizio.
I metalli e le plastiche possono perdere resistenza rapidamente all'aumentare della temperatura, quindi i dati delle prove a temperatura ambiente da soli non sono sufficienti. Le prove di trazione in camere ambientali e forni misurano la resistenza e la rigidità alle temperature che questi componenti vedranno in servizio, sia alte che basse.
Le prove di fatica sugli alberi a gomiti e altri componenti del motore mostrano quanto dureranno sotto i carichi ripetuti del normale funzionamento.
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Interni
Conducenti e passeggeri vedono e toccano gli interni ogni volta che usano il veicolo, quindi l'aspetto conta. I componenti interni devono anche resistere ad anni di uso quotidiano. Le prove meccaniche su tessuti per interni, finiture e componenti confermano che manterranno il loro aspetto e le loro prestazioni nel tempo.
Le plastiche utilizzate nei cruscotti, nelle finiture e nei pannelli sono testate per le proprietà di trazione e flessione. Le prove della temperatura di deflessione termica (HDT) e della temperatura di rammollimento Vicat mostrano se le parti si deformeranno in un abitacolo caldo.
La schiuma dei sedili viene testata in compressione per confermare il comfort e la durata nel tempo. Manopole e pulsanti sono testati in trazione e torsione affinché non si allentino o si rompano. Le prove d'impatto a caduta di peso sui cruscotti mostrano come le parti interne si comportano in una collisione.
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Giunzioni
L'alleggerimento ha aumentato la gamma di materiali utilizzati nei veicoli. Unire materiali diversi in modo affidabile è ora una sfida ingegneristica fondamentale. Adesivi, elementi di fissaggio meccanici e saldature tengono insieme il veicolo. I test mostrano come ogni giunzione si comporterà durante la vita del veicolo.
Le giunzioni adesive sono testate per il taglio a sovrapposizione e il pelamento per misurare la forza di adesione. I bulloni sono testati per la resistenza alla trazione e alla fatica, e le saldature della plastica sono testate in trazione per confermare che soddisfino la loro resistenza di progetto.
Le prove ad alta velocità di deformazione mostrano come le giunzioni si comportano alle velocità di crash. Ciò è ancora più importante poiché i veicoli combinano metalli, compositi e plastiche nella stessa struttura, perché ogni accoppiamento di materiali si comporta in modo diverso.
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Sistemi di sicurezza
La sicurezza dei passeggeri guida gran parte della ricerca e sviluppo nel settore automotive. Le prove meccaniche convalidano le scelte di design e di materiale per cinture di sicurezza, airbag, sedili e altri componenti di sicurezza. Questi test passano poi al controllo qualità, in modo che ogni componente critico venga controllato prima di arrivare su un veicolo.
La simulazione d'impatto su slitta riproduce eventi di impatto frontale, laterale e colpo di frusta senza distruggere un veicolo completo. Ciò consente agli ingegneri di testare sedili, sistemi di ritenuta e airbag più precocemente nello sviluppo e più spesso. Anche le cinghie delle cinture di sicurezza vengono testate ad alte velocità di deformazione per confermare che funzionino sotto i carichi di crash. Per la simulazione d'impatto su scala reale, il nostro centro di eccellenza di Darmstadt mette a disposizione oltre 50 anni di esperienza.
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CONSIDERAZIONI CHIAVE
Cosa cercare in un sistema di prova per l'automotive
Costruito per durare
L'età media di un sistema Instron che assistiamo è di 18 anni, quindi il tuo investimento continua a funzionare per decenni.
Dati accurati e ripetibili
Siamo l'unico produttore di sistemi di prova che progetta e costruisce le proprie celle di carico.
Adattabile e facile da usare
Migliaia di accessori adattano un unico sistema a nuove prove, e il software Bluehill® Universal guida gli operatori di ogni livello di competenza.
Supporto esperto in tutto il mondo
Ingegneri nei comitati per gli standard ASTM e ISO, oltre a più di 300 tecnici dell'assistenza sul campo in oltre 100 paesi.
Sistemi di test consigliati
Testa componenti e materie prime, dagli elastomeri ai metalli, in trazione, compressione e flessione. Migliaia di afferraggi e attrezzature consentono a un unico sistema di adattarsi a nuovi materiali e metodi di prova. I sistemi di prova universali supportano ogni fase, dalla qualificazione di nuovi materiali al controllo qualità nella produzione ad alto volume.
Le torri di caduta della serie 9400 misurano le prestazioni all'impatto di plastiche e compositi, come i materiali per paraurti e cruscotti. Simulano eventi d'impatto reali a energie e temperature controllate. I risultati aiutano a progettare parti più resistenti e a confermare le loro prestazioni prima che vengano montate su un veicolo.
Misura la resistenza torsionale e la rigidità dei materiali e dei componenti automobilistici. Il Torsion Add-On 3.0 trasforma un sistema di prova universale nuovo o esistente della serie 6800 o 5900 in un sistema assiale-torsionale. Per le prove dinamiche e di fatica, i sistemi ElectroPuls® offrono prove sia assiali che torsionali.
I componenti di un veicolo affrontano milioni di cicli di carico durante la loro vita. I nostri sistemi dinamici e di fatica servoidraulici ed ElectroPuls testano materiali e componenti sotto questi carichi ciclici, dai piccoli provini alle parti delle sospensioni. I risultati aiutano a prevedere ed estendere la vita utile prima che le parti raggiungano la produzione.
I nostri sistemi a slitta di accelerazione Hydropuls® sono utilizzati per sviluppare e approvare sistemi e componenti di sicurezza dei veicoli. Aiutano inoltre gli ingegneri a studiare come i materiali e le strutture si comportano durante un crash. Più di 60 sistemi Hydropuls CSA sono installati in tutto il mondo, supportati dal nostro centro di eccellenza a Darmstadt, in Germania.
I veicoli devono funzionare in modo affidabile per anni senza rischi per gli occupanti. I sistemi di durata strutturale eseguono test funzionali e di durata su componenti e gruppi completi, dagli assali ai veicoli interi. I sistemi sono controllati dal controller Labtronic EVO® e supportati dal nostro centro di eccellenza a Darmstadt, in Germania.
Parla con un esperto Instron
Devi convalidare un nuovo materiale o componente? Parlaci della tua applicazione e i nostri specialisti del settore automotive ti aiuteranno a scegliere il sistema di prova, le attrezzature e il software corretti.
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Descrivici le tue esigenze di prova e ti aiuteremo a configurare il telaio, la cella di carico, gli afferraggi e il software corretti per il tuo laboratorio. Completa il modulo sottostante e risponderemo entro 1-2 giorni lavorativi. Per una risposta più rapida, chiama il numero +1-800-473-7838 o +1 781 828 2500 se ti trovi fuori dagli Stati Uniti.
Risorse
- Brochure sulle soluzioni di prova per il settore automobilistico
- Brochure sulle soluzioni per prove su batterie per veicoli elettrici
- La guida definitiva alle prove su materiali e componenti leggeri nei settori automotive e aerospaziale
- Webinar: Sfide delle prove meccaniche per lo sviluppo e la produzione di batterie per veicoli elettrici
- Perché i test di fatica accurati sono essenziali per i componenti automobilistici realizzati con produzione additiva
- Come viene utilizzata una torre di caduta per testare i componenti automobilistici
- Catalogo accessori per test sui materiali
