Test di fatica dinamici
Un'introduzione
Una macchina per test dinamici esegue test meccanici con carico ripetuto. Mentre una macchina per prove di trazione applicherebbe un carico quasi statico per misurare lo snervamento e la resistenza alla trazione fino a quando il provino raggiunge il punto di rottura, una macchina per test dinamici sollecita solitamente un materiale all'interno della sua regione elastica con carichi ciclici fino a quando il provino cede per fatica. I tipi di test tipici includono fatica ad alto numero di cicli, fatica a basso numero di cicli, meccanica della frattura inclusa la pre-cricca, fatica termo-meccanica e test simulati come calzature sportive, autoiniettori o stent. Le macchine per test dinamici utilizzano varie tecnologie tra cui attuatori servo-idraulici, motori servo-elettrici e motori elettrici lineari.
Macchina per test dinamici
Componenti e parti
I test di fatica vengono eseguiti su macchine per test dinamici. Una macchina per test dinamici è costituita da un telaio di prova dotato di cella di carico, software di test e afferraggi e accessori specifici per l'applicazione, come estensimetri. Il tipo di materiale testato determinerà il tipo di accessori necessari e una singola macchina può essere adattata per testare qualsiasi materiale all'interno del suo intervallo di forza semplicemente cambiando il fissaggio.
Macchina per test dinamici
- Telaio di carico
I telai di carico delle macchine per test dinamici possono essere servo-idraulici, servo-elettrici o elettrici lineari a seconda della loro capacità di forza e delle prestazioni dinamiche. - Software
Il software di test è dove gli operatori possono configurare la macchina, creare metodi di test, eseguire il test ed esportare i risultati. - Cella di carico
La cella di carico è un trasduttore che misura la forza applicata al provino. Le Dynacell® brevettate di Instron incorporano anche accelerometri per eliminare gli errori di carico introdotti dall'inerzia nei test dinamici ad alta velocità. - Afferraggi e dispositivi
È disponibile un'ampia gamma di afferraggi e dispositivi per provini di diversi materiali, forme e dimensioni. - Misurazione della deformazione
Alcuni metodi di test richiedono la misurazione dell'allungamento di un provino sotto carico. Instron fornisce diversi dispositivi a contatto e senza contatto adatti per la misurazione e il controllo della deformazione dinamica.
Le macchine per test dinamici sono disponibili in diverse dimensioni, con capacità di forza che vanno da 1000 N a 5 MN e prestazioni dinamiche da 1 Hz a 100 Hz. La maggior parte dei test dinamici a bassa forza viene eseguita su una macchina con motore elettrico lineare, mentre le applicazioni a forza più elevata richiedono telai e attuatori servo-idraulici. I sistemi ElectroPuls di Instron sono disponibili in intervalli di capacità da 1000 N a 20 kN e possono eseguire un'ampia gamma di diversi tipi di test, tra cui trazione-trazione, trazione-compressione, compressione-compressione, fatica a flessione e un'ampia gamma di standard biomedici. I sistemi servo-idraulici di Instron sono progettati per test ad alta capacità da 25 kN a 5 MN per testare materiali più resistenti e componenti più grandi come acciai ad alta resistenza e compositi avanzati.
Standard per i test dinamici
Standard per i test su plastiche, elastomeri e metalli
La maggior parte dei test dinamici viene eseguita secondo standard consolidati pubblicati da organizzazioni di standardizzazione come ASTM e ISO. Gli standard di test prescrivono parametri e risultati accettabili per diversi tipi di materie prime come metalli, plastiche, elastomeri, tessuti e compositi, nonché per prodotti finiti come dispositivi medici, componenti automobilistici ed elettronica di consumo. Questi standard garantiscono che materiali e prodotti che entrano nella catena di approvvigionamento mostrino proprietà meccaniche prevedibili e non siano soggetti a cedimenti nell'uso finale previsto. Poiché le implicazioni in termini di costi e sicurezza del cedimento di un prodotto non possono essere sottovalutate, le aziende sono incoraggiate a investire in apparecchiature di test di alta qualità e precise, progettate per aiutarle a determinare facilmente se i loro prodotti soddisfano o meno gli standard applicabili.
ASTM E647 / E399 / E1820
I moduli Bluehill Fracture supportano tutti gli standard di test comuni (ASTM, ISO e BS) per la propagazione delle cricche, la frattura duttile e fragile, le misurazioni della lunghezza delle cricche e le geometrie dei provini. Gli utenti possono eseguire test secondo standard predefiniti (ad es. ASTM E647, ASTM E399, ASTM E1820, ISO 12135).
ISO 14801
Con una gamma di dimensioni e geometrie di impianti, gli impianti dentali angolati possono essere montati in un dispositivo ad angolo variabile per i test secondo lo standard ISO 14801. Il dispositivo deve garantire che il montaggio non vincoli eccessivamente l'impianto né generi forze laterali elevate che possano danneggiare la cella di carico o la macchina di prova. Gli impianti dentali preangolati devono essere testati in aria ambiente utilizzando una frequenza di 15 Hz.
ASTM F1717
Il dispositivo spinale Instron è progettato per soddisfare i requisiti ASTM F1717-12. In conformità con lo standard, i blocchi in UHMWPE sono fissati al dispositivo spinale. Il design dei blocchi può variare in base all'applicazione clinica nella posizione spinale prevista. Il modo in cui i blocchi sono collegati al dispositivo consente un grado di libertà durante l'esecuzione di test di compressione in flessione, trazione in flessione e torsione.
Tuning
Meno configurazione, più test
La taratura basata sulla rigidezza è un metodo rivoluzionario per tarare il tuo sistema di test di fatica, che migliora l'usabilità della macchina e contribuisce a migliorare l'accuratezza dei dati. Il nuovo processo è semplice per tutti gli utenti e, senza pre-ciclare il provino, aiuta a rendere i tuoi dati più affidabili e ripetibili.
Processo più rapido
Oltre il 75% di risparmio di tempo utilizzando la tecnica di taratura brevettata
Più accessibile
Il processo semplice aumenta la fiducia dell'utente e riduce la dipendenza dagli esperti
Nessun pre-ciclaggio
Nessun danneggiamento del provino prima dell'inizio del test
Precisione migliorata
Un sistema perfettamente tarato aiuta a garantire dati affidabili e picchi accurati