Spolupráce s univerzitami
Společnost ZwickRoell nabízí podporu studentům bakalářských, magisterských a doktorských studijních programů. ZwickRoell zpravidla dodá odpovídající zkušební zařízení, které je pro vědeckou práci či projekt zapotřebí. Na akademické půdě často vznikají nové nebo vylepšené zkušební metody a produkty, které pak obohacují portfolio společnosti ZwickRoell. V posledních letech jsme začali spolupracovat s mnohými univerzitami a instituty. Odborné znalosti společnosti ZwickRoell v oblasti zkoušení materiálů a strojírenství spolu s vědeckým výzkumem partnera na univerzitě vedou k partnerské spolupráci.
Mikroupínací čelisti
V posledních několika letech vzrostla poptávka po řešeních, které by umožňovaly používat pro zkoušky stále menší vzorky. Důvodem může být skutečnost, že vzorky jsou odebírány ze součástí s malou geometrií a rozměry, nebo že je v centru pozornosti škálování charakteristik materiálů. I v normách již můžeme najít definice standardizovaných mini vzorků různých materiálů.
V této souvislosti zahájila společnost ZwickRoell společný projekt s Univerzitou aplikovaných věd a umění v Lucernu, jehož cílem je zejména optimalizace manipulace s takovými malými vzorky.
Pro tento projekt byla v rámci bakalářské práce navržena nová koncepce upínacích čelistí pro tahové zkoušky mikrovzorků. Práce se zabývá jak manipulací s malými vzorky, tak jejich vyrovnáváním.
Speciální upínání s lineárním vedením
Pro lepší manipulaci se vzorkem je možné celé upínací čelisti vyjmout ze stroje a v ergonomické poloze umístit na stůl. Vzorek se umístí do saní a v čelistech se vystředí. Poté se saně odstraní, horní čelist se posune směrem ke vzorku a zafixuje se na místě.
Celý držák vzorku lze nyní pomocí speciálního přípravku pro zavěšení zavěsit do zkušebního stroje. Tento postup spolu s lineárním vedením minimalizuje úhlové odchylky a další parazitní síly.
Snímač laserXtens compact HP umožňuje provést kompletní charakterizaci mechanických vlastností i u těch nejmenších vzorků s délkou měření menší než 3 mm.
Optické měření deformace
Přímé měření deformace má mimořádný význam. Velmi důležité jsou vysoké rozlišení a vysoký stupeň přesnosti, protože absolutní deformace je vzhledem k rozměrům vzorku často jen několik µms. Snímač laserXtens compact HP tak díky svým technickým parametrům nabízí pro tento účel ideální řešení. U vzorků s těmito rozměry může totiž pouze bezkontaktní měřicí systém poskytnout bezpečné a spolehlivé výsledky měření.
Na obrázku níže je vyobrazen vzorek titanové slitiny z institutu IISc Bangalore s kompletní křivkou napětí a deformace. Černá křivka znázorňuje měření pomocí laserXtens compact, červená křivka pomocí pohyblivého příčníku.
Příklady mikrovzorků
Zkušební přípravek pro biaxiální zkoušku
Společnost ZwickRoell se rozhodla navrhnout přípravek pro biaxiální zkoušku tahem na základě publikace předložené Nihonskou univerzitou do soutěže ZwickRoell Science Award 2011. Na rozdíl od standardního zkušebního stroje pro biaxiální zkoušky je v univerzálním systému dosaženo víceosého stavu napětí pomocí deflektoru.
Instalací do standardního zkušebního stroje působí na vzorek ve tvaru kříže tlaková síla ve směru X a Y pomocí čtyř ramen. Hodnoty síly zaznamenávají čtyři snímače síly, deformaci vzorku zase systém laserXtens nebo videoXtens ze spodní strany.
Kontinuální další vývoj
Lze určit Fx, Fy, εx a εy a všechny veličiny z nich odvozené. Toto zařízení rovněž splňuje všechny požadavky normy ISO 16842 z roku 2014: Kovové materiály – Plechy a pásy – Metoda zkoušení dvouosým tahem využívající zkušební těleso ve tvaru kříže
Na Ústavu technologie tváření a slévárenství při TU v Mnichově se mimo jiné používá prototyp, na kterém se testují možnosti využití tohoto zkušebního zařízení pro další zkoumání tvařitelnosti plechů. Cílem výzkumu je zjistit, do jaké míry se toto uspořádání hodí pro stanovení meze tvařitelnosti plechů. Za tímto účelem se optimalizuje jak geometrie vzorku, která je definovaná v normě ISO, tak zkušební sestava. www.utg.de
Video: Zkušební přípravek pro biaxiální zkoušku
Spolupráce s dalšími univerzitami a průmyslovými partnery
Ve spolupráci se společností GOM byly provedeny první zkoušky se systémem ARAMIS. Cílem bylo prokázat rozložení deformace u zkušebního tělesa podle ISO 16842. Na základě těchto měření se poté rozvinula úzká spolupráce s TU Mnichov.
