Colaboraciones con universidades
ZwickRoell colabora habitualmente con universidades y centros de estudios superiores y ofrece soporte y supervisión en trabajos de fin de carrera, máster y doctorados. Generalmente, ZwickRoell ofrece apoyo al proyecto con los medios de ensayo necesarios para el trabajo científico. A partir de estos proyectos, se desarrollan procesos de ensayo nuevos o mejorados y productos que enriquecen la gama de productos de ZwickRoell. Durante los últimos años han surgido proyectos en estrecha colaboración con algunos centros. La estrecha colaboración ha sido fruto de los conocimientos técnicos de ZwickRoell en ensayos de materiales y en construcción de maquinaria y de la labor científica de la universidad asociada.
Mordazas micro
En los últimos años han aumentado las demandas de soluciones de ensayos para probetas siempre más pequeñas. Ya sea porque se extraen probetas de componentes, muy pequeños por la geometría y el tamaño del componente, o bien porque interesa conocer los efectos de escalado de las propiedades del material. En el mismo ámbito de la normalización, se han definido "mini" probetas estandarizadas de diferentes materiales.
En este contexto, ZwickRoell ha iniciado un proyecto común con la Universidad HS de Lucerna para optimizar la manipulación de esas miniprobetas.
Para ello, la HS Luzern ha desarrollado, en el marco de un trabajo de fin de carrera, de una de las probetas para probetas de tracción micro. Además de la problemática de la manipulación de probetas, este trabajo también trató la alineación de probetas pequeñas.
Fijación especial con guías lineales
Para poder manipular mejor la probeta, se extraen completamente las mordazas de la máquina y se colocan en una posición ergonómica de la máquina. La probeta se posiciona sobre un patín y se introduce centrada en las mandíbulas. A continuación, se retira el patín y la mandíbula superior se aproxima a la probeta y se fija .
A continuación, se puede enganchar el juego de mordazas completo en la máquina de ensayos a través de un enganche. Mediante este procedimiento, junto con una guía lineal, se minimiza la tracción en el plano inclinado y otras fuerzas parasitarias.
Gracias al uso de un laserXtens compact HP, se pueden caracterizar completamente de forma mecánica incluso las probetas más pequeñas de longitudes de medida inferiores a 3 mm.
Medición de la deformación óptica
En este contexto, la medición de la deformación directa es de especial relevancia en este caso. Es importante una elevada resolución y precisión, ya que, por sus dimensiones, a menudo significa pocas µm. Por ello, el laserXtens compact HP con sus datos técnicos es ideal en este caso. Solo con un sistema de medición sin contacto se pueden obtener resultados de medición seguros y fiables.
La imagen inferior muestra una probeta de aleación de titanio del IISc Bangalore con una curva de tensión/deformación completa. La curva negra se mide con el laserXtens compact, la curva roja con el travesaño móvil.
Ejemplos de microprobetas
Dispositivo de ensayos biaxial
De una publicación de la Nihon University presentada para el Zwick Science Award 2011, ZwickRoell retomó la idea de construir un dispositivo para un ensayo de tracción biaxial. A diferencia de una máquina de ensayos biaxial, la fijación multiaxial en una máquina de ensayos universal se consigue con un dispositivo de inversión.
Montado en una máquina de ensayos estándar se aplica una fuerza de compresión en sentido X e Y, a través de 4 brazos en una probeta cruciforme. Las fuerzas se registran a través de 4 captadores de fuerza, la deformación de la probeta, se detecta por la parte inferior a través de un sistema de vídeo o laserXtens.
Desarrollo permanente
Con él se determinan tanto Fx, Fy, εx y εy como todas las magnitudes que se derivan de ellas. Este dispositivo cumple, además todas las condiciones de la norma ISO 16842 publicada en 2014 „Metallic materials - Sheet and strip - Biaxial tensile testing method using a cruciform test piece“.
En el departamento de Conformado y Fundición de la Universidad Técnica de Múnich, se realizan pruebas de las posibles aplicaciones de este dispositivo de ensayo para continuar investigando la ductilidad de chapas. La finalidad de estos estudios es descubrir hasta qué punto es adecuado este montaje para determinar el límite de conformación de chapas. Para ello, se optimiza tanto la geometría de la probeta, definida en la norma ISO como la estructura de ensayo. www.utg.de
Vídeo: Dispositivo de ensayos biaxial
Colaboración con otras universidades y socios industriales
Junto con la empresa GOM se han llevado a cabo las primeras investigaciones con el sistema ARAMIS para evidenciar la distribución de la deformación con una geometría de probeta de la norma ISO16842. A partir de estas primeras mediciones, surgió una estrecha colaboración con la Universidad Técnica de Múnich.
