Test sui bulloni metallici per applicazioni automotive

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Test sui bulloni metallici per applicazioni automotive

Nella produzione automotive, i bulloni metallici sono utilizzati in grandi volumi in un'ampia gamma di applicazioni: dall'assemblaggio strutturale ad alta resistenza al fissaggio di componenti leggeri al veicolo. Qualunque sia l'applicazione, il collaudo è fondamentale per confermare l'idoneità e garantire la conformità agli standard di qualità.

Controllo qualità per la produzione di grandi volumi

La sfida

I bulloni sono tipicamente prodotti in quantità estremamente elevate. I test devono essere completati il più rapidamente possibile per garantire che il prodotto possa essere spedito.

La nostra soluzione

Gli accessori per il test dei bulloni consentono prove di carico, test di trazione assiale e con cuneo, e test di sfilamento del cono sulla maggior parte di bulloni, viti, prigionieri e dadi standard. Sono compatibili con la maggior parte delle macchine di prova universali e di trazione. Gli accessori disponibili consistono in: supporti per bulloni, rondelle, adattatori per bulloni corti, gruppi per prove di carico dei dadi e gruppi di riduzione del supporto. Ogni supporto per bulloni ha una scanalatura a chiave che permette all'operatore di caricare il provino in modo rapido e corretto. Un'area circolare incassata nella parte inferiore di ogni supporto assicura che la rondella si inserisca perfettamente (sui supporti della Serie E viene utilizzato un dispositivo di allineamento della lamiera). Ciò riduce i tempi di caricamento e i casi di slittamento, poiché per ogni test viene garantita una sede sicura e centrata.

Instron bolt holder fixtures gripping a metal bolt for automotive tensile proof testing

Lunghezze dei bulloni corti

La sfida

La lunghezza di ogni tipo di bullone può variare enormemente a seconda dell'applicazione. Molti sono piuttosto corti, il che può rendere estremamente difficile il loro afferraggio per un test di trazione. La configurazione tipica del test di trazione per i bulloni utilizza una rondella piana e una filettata ad alta resistenza. Lo spessore di questi due componenti può spesso significare che non rimane una parte di gambo sufficientemente esposta per il test.

La nostra soluzione

Gli accessori di tipo “Top Hat” o “Dumbbell” sporgono dai dispositivi di supporto dei bulloni, consentendo di testare bulloni di lunghezza inferiore.

Instron short bolt adapter and dumbbell fixture for tensile testing of short length bolts

Prova di carico dei dadi

La sfida

Oltre a testare il bullone, è necessario testare anche i dadi che si fissano ai bulloni. Ciò richiede il fissaggio del dado a un mandrino più resistente della filettatura del dado stesso, per determinare quale sia il carico massimo delle filettature all'interno del dado.

La nostra soluzione

L'utilizzo di gruppi per prove di carico dei dadi ad alta resistenza consente il montaggio nei supporti per bulloni standard per completare questo test in modo rapido e semplice.

Instron nut proof loading assembly mounted in bolt holder fixtures for automotive nut thread strength testing

Misurazione della deformazione e caricamento a più fasi

La sfida

Per alcuni test, potrebbe essere necessario un estensimetro per determinare con precisione il carico di snervamento e la rigidità del bullone. Tuttavia, l'estensimetro deve essere rimosso durante il test per evitare danni allo strumento dovuti a rotture ad alta energia. Per fare ciò, dopo aver determinato lo snervamento, il test deve tornare a carico zero e poi continuare una volta rimosso lo strumento per testare fino alla rottura.

La nostra soluzione

L'uso del software Bluehill® Universal con TestProfiler consente un caricamento a rampa complesso durante il test. Ciò permette un passaggio fluido e automatico, soddisfacendo i requisiti degli standard e consentendo al contempo la rimozione sicura dell'estensimetro.

Operator reviewing bolt tensile test results and force-displacement curve in Bluehill Universal software on an Instron testing system touchscreen

Resistenza al taglio

La sfida

Nella loro applicazione, i bulloni sono spesso soggetti a forze di taglio, che possono essere a taglio singolo o a taglio doppio. È importante capire come si comporteranno i bulloni sotto queste forze di taglio per garantire che non vi siano guasti al prodotto.

La nostra soluzione

I dispositivi per taglio singolo o doppio di Instron possono essere collegati semplicemente a qualsiasi macchina di prova universale. Il test di taglio doppio viene completato in compressione contro un dispositivo che supporta entrambi i lati di un punzone, mentre il taglio singolo viene condotto in trazione poiché il bullone è montato attraverso il dispositivo. Questi test vengono solitamente eseguiti fino allo snervamento iniziale al taglio; un'ulteriore elongazione potrebbe causare danni ai dispositivi.

Instron single shear fixture mounted in a universal testing machine for automotive bolt shear strength testing

Dai test di carico di prova e resistenza al taglio alla misurazione della deformazione e al carico di prova dei dadi, Instron dispone di sistemi di prova, accessori e software per supportare i requisiti di test dei bulloni in ogni fase della produzione automotive.

Contatta l'ufficio vendite per discutere la tua applicazione con il nostro team.

Test ad alta velocità di deformazione per applicazioni di giunzione nel settore automotive

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Test ad alta velocità di deformazione per applicazioni di giunzione nel settore automotive

La sfida

La saldatura e l'imbullonamento sono tecniche ampiamente utilizzate per unire componenti metallici, mentre gli adesivi sono sempre più diffusi come metodo di giunzione più economico, offrendo al contempo una migliore riduzione dei rumori da vibrazione e migliorando l'estetica dei veicoli. La costante richiesta di nuovi materiali più leggeri o resistenti richiede progressi nelle tecniche di giunzione, che facilitano l'unione di nuove combinazioni di materiali e contribuiscono potenzialmente all'alleggerimento complessivo del veicolo. I materiali mostrano comportamenti diversi in condizioni di alta velocità di deformazione. Pertanto, studiando i materiali e le relative strutture giuntate a varie velocità di deformazione, gli ingegneri sono in grado di comprendere i vantaggi dei nuovi materiali e delle tecniche di giunzione rispetto ai metodi consolidati durante gli impatti da crash, convalidando e migliorando le simulazioni di crash esistenti.

La nostra soluzione

Per consentire lo studio delle strutture giuntate nell'impatto ad alta velocità di deformazione, Instron offre un'ampia gamma di accessori che permettono il montaggio di varie strutture, inclusi montaggi disassati e afferraggi personalizzati. Instron VHS include anche un telaio ad alta rigidità che garantisce una maggiore ripetibilità e una risonanza del sistema più elevata; inoltre, i piani con cave a T sono di serie su tutti i sistemi VHS per un facile montaggio dei componenti, fornendo una soluzione di prova ad alta velocità di deformazione affidabile, completamente integrata e intuitiva da usare.

Instron High Strain Rate VHS Testing System with Fast Jaw Grips

Sia che tu stia valutando nuove tecnologie di giunzione, convalidando simulazioni di crash o confrontando le prestazioni di giunti saldati, imbullonati e adesivi in condizioni di impatto, Instron dispone dei sistemi e dell'esperienza necessari per supportare la tua applicazione.

Contatta l'ufficio vendite per discutere le tue esigenze di test ad alta velocità di deformazione con il nostro team.

Prove di trazione su saldature di materie plastiche

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Prove di trazione su saldature di materie plastiche per applicazioni automobilistiche

Dato che un numero sempre maggiore di componenti per auto è realizzato in plastica, è necessario eseguire dei test per garantire che i diversi componenti in plastica rimangano uniti tra loro. Dai cruscotti ai tappi del serbatoio, i materiali polimerici, dal nylon al polipropilene, si trovano in tutto il veicolo. Per unire i diversi componenti in plastica si utilizzano tecniche di saldatura delle materie plastiche, come la saldatura a vibrazione e quella laser, oltre ai tradizionali metodi adesivi. Per garantire che i legami siano sufficientemente forti, è possibile eseguire prove di trazione sia durante lo sviluppo del prodotto che durante il controllo qualità.

Afferraggio dei provini

La sfida

Il test dei materiali incollati può spesso presentare sfide nell'afferraggio. Le linguette del provino spesso non sono in linea retta, il che può causare un carico fuori centro e risultati imprecisi.

La nostra soluzione

Gli afferraggi a vite ad azione laterale e gli afferraggi pneumatici ad azione laterale da 5 kN e 10 kN di Instron possono essere regolati per essere sfalsati, garantendo che l'area incollata sia al centro della linea di carico e che il carico sia applicato assialmente. Entrambi i tipi di afferraggi possono essere dotati di una varietà di facce delle ganasce diverse, adatte a quasi tutti i materiali. Per testare provini che non possono essere afferrati con i metodi tradizionali, Instron offre piastre per il test dei componenti e tavole a cave a T che consentono agli operatori di afferrare provini di qualsiasi forma e dimensione.

Instron T-slot table with component mounting fixture for tensile testing of plastic welded automotive assemblies

Sia che stiate sviluppando metodi di prova per un nuovo processo di saldatura delle materie plastiche o che stiate eseguendo il controllo qualità su assemblaggi in plastica incollati, Instron dispone delle soluzioni di afferraggio e dei sistemi di prova per supportare la vostra applicazione.

Contatta l'ufficio vendite per discutere i requisiti delle vostre prove sulle saldature di materie plastiche con il nostro team.

Test degli adesivi per applicazioni automotive

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Test degli adesivi per applicazioni automotive

Mentre la spinta verso l'alleggerimento aumenta la gamma di materiali utilizzati nel design automobilistico, cresce di pari passo la necessità di soluzioni di giunzione affidabili. La tecnologia di incollaggio offre un'alternativa versatile ai tradizionali fissaggi meccanici, essendo in grado di unire materiali diversi migliorando l'estetica, riducendo rumore e vibrazioni (NVH) e abbassando i costi di produzione. Tuttavia, una qualificazione accurata e un controllo qualità sono essenziali per garantire risultati affidabili e ripetibili in tutte le condizioni operative.

Test dinamici e statici sugli adesivi

La sfida

Man mano che gli adesivi trovano impiego in applicazioni automotive sempre più gravose, cresce la necessità di comprenderne il comportamento statico e a fatica in diverse condizioni ambientali.

È possibile impiegare diverse tecniche per testare le proprietà meccaniche (ad es. resistenza e rigidezza) dei giunti adesivi. La misurazione della resistenza di un giunto adesivo tra parti rigide viene solitamente eseguita mediante un test di taglio a sovrapposizione (lap-shear). Varie forme di test di pelatura (peel) vengono utilizzate per misurare la resistenza dei giunti tra parti flessibili e parti rigide/flessibili.

I test di tenacità alla frattura vengono utilizzati per analizzare la propagazione delle cricche nei giunti incollati sia sotto carico statico che a fatica. I risultati di questi test possono fornire una migliore comprensione dei meccanismi di adesione e delle cause di cedimento del giunto.

La soluzione

La gamma di macchine di prova elettromeccaniche e dinamiche di Instron è ideale per tutti i tipi di test sui giunti adesivi. È disponibile una serie di afferraggi e attrezzature per valutare la resistenza degli adesivi. I test su provini lap-shear vengono comunemente eseguiti utilizzando afferraggi a cuneo, afferraggi ad azione laterale a vite o afferraggi pneumatici. Le attrezzature per i test di pelatura includono tipologie a rullo flottante e a ruota rotante. Sono disponibili attrezzature speciali come il dispositivo di pelatura a tamburo rampante per testare i legami adesivi nei materiali per anime a sandwich. Il software Bluehill® Universal è l'ideale per i test statici sugli adesivi e un modulo opzionale Adhesives Application include una serie di metodi di prova preconfigurati secondo gli standard ASTM, EN e ISO.

I test di fatica sui giunti adesivi possono essere eseguiti su macchine dinamiche utilizzando afferraggi meccanici o idraulici specifici per la fatica. Gli adesivi sono spesso testati in varie condizioni ambientali; in questo caso, sono disponibili le camere ambientali Instron.

Instron lap-shear test fixture gripping an adhesive bonded specimen for automotive adhesive joint strength testing

Test di impatto sugli adesivi

La sfida

Con l'evolversi del design automobilistico, gli adesivi stanno rapidamente sostituendo i fissaggi meccanici come soluzione convenzionale per unire molti metalli, plastiche, gomme e vetro. Gli adesivi appositamente formulati per incollare strutture del telaio, parabrezza e altri componenti possono offrire un'estetica migliore, una riduzione di rumore e vibrazioni (NVH) e minori costi di produzione. Tuttavia, con l'aumento dell'uso di adesivi, i fornitori del settore automotive e di adesivi devono sviluppare nuovi protocolli di prova per garantire l'integrità strutturale dei legami in tutte le possibili condizioni d'uso. Le forze d'impatto in un incidente potrebbero causare il cedimento delle aree incollate del telaio o del parabrezza, con conseguenti gravi lesioni ai passeggeri del veicolo.

La soluzione

I fornitori del settore automotive e di adesivi utilizzano comunemente il metodo di prova d'impatto a cuneo (wedge-peel) ISO 11343 per confrontare gli effetti relativi di varie variabili di prodotto e di processo sulle prestazioni all'impatto. Instron ha sviluppato configurazioni di prova standard e personalizzate basate sulla norma ISO 11343, inclusa una disposizione unica di supporto e percussore per testare l'impatto su campioni di parabrezza incollati a componenti del telaio dell'auto. Abbinato a una camera termostatica Instron, questo sistema di impatto consente ai centri di ricerca e sviluppo di sperimentare diverse composizioni di materiali, condizioni di polimerizzazione e temperature per ottimizzare le prestazioni del prodotto e rispettare le normative governative.

Instron ISO 11343 wedge-peel impact test fixture for automotive adhesive bond impact strength testing

Sia che tu stia qualificando una nuova formulazione di adesivo, sviluppando protocolli di prova per un'applicazione di incollaggio strutturale o garantendo la conformità agli standard ASTM, EN o ISO, Instron dispone dei sistemi di prova, delle attrezzature e del software per supportare la tua applicazione.

Contatta l'ufficio vendite per discutere i tuoi requisiti di prova degli adesivi con il nostro team.