Univerzita v Bayreuthu: Zmodernizovaný zkušební stroj a software umožnily efektivní výzkum
Případová studie
- Zákazník: Univerzita v Bayreuthu, polymerní materiály
- Místo: Bayreuth, Německo
- Oblast použití: Výzkum & vzdělávání
- Případ: Modernizace veškerého hardwaru a softwaru pro dynamické zkoušky
Udržitelné a digitální řešení pro budoucnost: Interdisciplinární výzkum v oblasti polymerních materiálů
Katedra polymerních materiálů na Univerzitě v Bayreuthu je mezinárodně uznávaným výzkumným partnerem v oblasti plastů. Její aktivity zasahují do celé řady odvětví – od letectví a medicíny až po výrobu spotřebního zboží. Výzkum pokrývá celý hodnotový řetězec, od surovin a materiálového vývoje až po přímé dodavatele první úrovně pro výrobce originálního vybavení (OEM).
Kvalifikovaný tým přírodovědců, inženýrů a informatiků umožňuje skutečně interdisciplinární spolupráci pod jednou střechou. Tento přístup podporuje vývoj inovativních řešení a napomáhá efektivnímu zvládání i těch nejsložitějších technologických výzev.
Výzkumná činnost katedry stojí na třech základních pilířích: aplikace, udržitelnost a digitalizace. Už od počátku vývoje se klade důraz na budoucí použití materiálů a jeho specifické požadavky. Vývoj pokročilých aplikací je podpořen hlubokou odborností v oblasti materiálového inženýrství a technologických procesů. Pro komplexní posouzení udržitelnosti zohledňují vědci celý životní cyklus polymerních materiálů. Pro dosažení rychlejších a přesnějších výsledků se intenzivně využívají digitální nástroje a technologie. Zvláštní pozornost je věnována úzkému propojení mezi vlastnostmi materiálů, výrobními procesy a finálními produkty. Kromě tradičních kvazistatických zkoušek, při nichž je zatížení aplikováno na standardizovaná zkušební tělesa, se díky interně navrženým zkušebním systémům provádějí obdobné testy i na servohydraulických strojích, což umožňuje hlubší analýzu únavových vlastností a trvalé pevnosti materiálů. Laboratoř disponuje širokou škálou moderních zkušebních zařízení, která jsou vybavena různými snímači síly, systémy pro měření deformace a dráhy i teplotními komorami. Tato technická výbava umožňuje realizaci zkoušek nejen na standardizovaných zkušebních tělesech a součástech.
Investice do modernizace elektrodynamického lineárního torzního zkušebního stroje
Pozadí:
Katedra polymerních materiálů na Univerzitě v Bayreuthu modernizuje své digitální vybavení pro zkoušení materiálů. To má za cíl zajistit bezpečné a dlouhodobé ukládání dat z výzkumů.
Digitalizace a propojení:
Zkušební stroje jsou propojeny se softwarem SLIMS, laboratorním informačním systémem (LIMS) a elektronickým laboratorním deníkem (ELN). Díky platformě IIoT Mindsphere je možné v reálném čase strukturovaně zaznamenávat a ukládat všechny zkušební parametry a data.
Jednotný software a hardware:
Standardizovaný software a hardware napříč všemi zkušebními zařízeními usnadňuje propojení, správu a zpracování dat od vývojové fáze až po uvedení výrobků na trh.
Investice do elektrodynamického lineárního torzního zkušební stroje (LTM) ZwickRoell:
Nový elektrodynamický lineární torzní zkušební stroj (LTM) umožňuje podrobnou analýzu únavového chování materiálů za reálných podmínek. Multiaxiální zatížení je významné v různých průmyslových odvětvích, například v lékařské technice, energetice, letectví a sportovním průmyslu.
Příklady použití:
- Medicínský průmysl: Standardizované zkoušky endoprotéz kyčelních kloubů a kolenní či dentální implantáty
- Energetika: Zkoušky odolnosti lopatek větrných turbín
- Letectví a kosmonautika: Zkoušení ocasních částí letadel
- Sportovní průmysl: Výzkum zatížení běžecké obuvi
Modernizace a investice do elektrodynamického lineárního torzního zkušebního stroje (LTM) zlepšuje na jak efektivitu, tak přesnost zkoušek materiálů. Katedra polymerních materiálů na Univerzitě v Bayreuthu disponuje celkem 15 zkušebními stroji ZwickRoell, včetně pěti strojů pro statické zkoušení, jednoho kyvadlového rázového kladiva, stroje pro krípové zkoušky Kappa 6x10SS a sedmi strojů pro dynamické zkoušky.