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Ensayo de chapa fina

Las chapas finas representan, junto a las láminas, el último eslabón en la cadena de producción de productos planos. Las chapas finas tienen un espesor entre 0.35 y 3.0 mm; las láminas tienen un espesor menor de 60 µm. Las chapas finas cubren el área de unión de espesores.

Ensayos de tracción Ensayos de dureza Ensayos de conformado Ensayo de desgarro a alta velocidad Automatización Folleto metales

Ensayos de tracción en chapa fina con determinación de los valores r y n

Para las chapas finas se exige a menudo una buena conformabilidad, además de una elevada resistencia.

Durante el ensayo de tracción, se determinan los valores r y n para caracterizar las propiedades de conformación. El valor n determina el endurecimiento –aumento de la tensión– durante la deformación plástica hasta la extensión uniforme. El valor r describe la anisotropía vertical. El valor n se halla a partir de los valores de la fuerza de tracción y los valores del alargamiento. Para el valor r se mide, adicionalmente, la deformación transversal de la probeta durante el ensayo.

Las probetas de tracción se extraen de la chapa fina de manera que en determinados ángulos se encuentren en el sentido de laminación, ya que el valor r también depende del sentido de laminación. La longitud paralela se obtiene mediante el estampado o el fresado con su mecanizado posterior, en el caso de las láminas, se suelen cortar en tiras, en algunos casos, también se troquelan probetas; la forma de la probeta se selecciona de acuerdo con los métodos indicados en las normas mencionadas.

Soluciones para ensayos de tracción en chapa fina

Para la preparación de probetas, ZwickRoell ofrece distintos equipos y dispositivos de acuerdo con el espesor de la chapa. ZwickRoell ofrece un amplio surtido de máquinas de ensayos estáticos de materiales para la determinación de los valores característicos a partir de ensayos de tracción. En extensometría longitudinal y transversal, ZwickRoell presenta una gama de extensómetros muy amplia: ofrece la combinación ideal para satisfacer las necesidades de cualquier cliente y cumplir todos los requisitios de ensayo; puede combinar, p. ej., un láser para chapas de mayor estabilidad dimensional.

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Ensayos de dureza en chapa fina

Los ensayos de dureza en chapas y chapas laminadas finas tienen la función de determinar la dureza superficial de las chapas y del recubrimiento. El ensayo de dureza sirve principalmente para la garantía de calidad de los procesos de laminación y revestimiento. Dado que, generalmente, se trata de capas del rango de pocos micrómetros a pocas decenas de micrómetros, en este caso se emplean principalmente métodos de dureza con pequeñas profundidades de indentación.

Las profundidades de indentación reducidas se pueden alcanzar mediante la aplicación de fuerzas de ensayo con los métodos clásicos de dureza Vickers (DIN EN ISO 6507-1), Rockwell (DIN EN ISO 6508-1), especialmente las escalas Rockwell Superficial, así como también con el método Brinell (DIN EN ISO 6506-1). Para capas finas, se aplica más a menudo el método de dureza Martens. Dicho método también se denomina ensayo de penetración instrumentado por la precisa medición de la curva de fuerza-profundidad; en el entorno internacional recibe las siglas IIT. La profundidad de penetración de una huella no deberá superar, en este caso, del 10 % del espesor de chapa o de capas disponible, de lo contrario, el efecto del apoyo o del substrato ya no será inapreciable. El ensayo de penetración instrumentado tiene la ventaja de que, incluso las pequeñas impresiones o profundidades de huella, se pueden medir con elevada precisión y, con ello, los valores de dureza se pueden determinar de forma segura y reproducible.

Las chapas finas se suelen cortar según las necesidades específicas del cliente y se sueldan con chapas de otras calidades (tailored blanks), p. ej. mediante soldadura por costura (DIN EN ISO 4063). La calidad de las costuras de soldadura también se controla por otros métodos de dureza. En este contexto, se suelen emplear métodos de microdureza según Vickers y Knoop, pero también Martens (DIN EN ISO 6507-1, DIN EN ISO 4545-1, DIN EN ISO 14577-1) en secciones transversales o en la superficie del cordón de soldadura en los alrededores. Con equipos de estos métodos se pueden definir exactamente las posiciones para los ensayos sencillos o múltiples.

Ensayo de dureza de metal Brinell
ISO 6506, ASTM E10
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Ensayo de dureza de metal Vickers
ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
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Ensayo de dureza Rockwell en metal
ISO 6508, ASTM E18
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Equipos para ensayo de dureza en chapa fina

Ensayos de conformado en chapa fina

En los productos de chapa fina, se exigen buenas propiedades de conformado.Los procedimientos típicos de conformado, tales como la embutición o el estirado sobre molde, se determinan y comprueban a través de métodos de ensayo normalizados.Con sus máquinas para ensayos de conformado de chapas metálicas del tipo BUP con cargas de estiramiento de hasta 1.000 kN, ZwickRoell ofrece la posibilidad de ensayar todas las características exigidas.

Un ensayo tan importante como laborioso es la determinación de la curva límite de deformación, a partir de la cual los ingenieros pueden deducir la deformación límite que no debería de sobrepasarse durante los procesos de conformación.ZwickRoell coopera con socios cualificados en el desarrollo de la tecnología óptica necesaria de captación de las deformaciones durante el proceso del estiramiento.

Vista de ensayos de conformado en chapa fina

Ensayo de embutición en metal Erichsen/Olsen
ISO 20482, ASTM E643-84
Ductilidad de una chapa
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Curva límite de conformado (FLC) metal
ISO 12004
Determinación del límite de rotura de una chapa
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Ensayo de abombamiento hidráulico metal
ISO 16808
Ensayo de embutición hidráulico
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Ensayo VW metal
PV 1054
Ensayo de ondulación de chapa
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Ensayo de embutición de copa profunda metal/aluminio
ISO 11531, DIN EN 1669
Determinación de la formación de orejas
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Ensayo de embutición de copa profunda en metal según Fukui
JIS Z 2249
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Ensayo de embutición de copa cuadrada metal
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Limiting Drawing Ratio Test (LDR) metal
Ensayo de embutición de copa profunda
Ensayo de embutición profunda según Swift
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Limiting Dome Height Test (ensayo LDH) metal
Ensayo de embutición de copa profunda
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Ensayo de embutición-desgarro metal
según Engelhardt
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Determinación de la susceptibilidad a la fisuración de bordes
ISO 16630
Ensayo de expansión de orificio con punzón cónico
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Ensayo KWI metal
Ensayo de expansión de orificio con punzón de embutición plano
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Ensayos Draw Bead en chapa fina según VDA 230/201

Este ensayo tiene como objetivo determinar el coeficiente de fricción entre la chapa de acero y el punzón, para determinar el lubricante ideal para la embutición.

Para el ensayo, se fija una tira de chapa de medidas comunes (300 mm x 30 mm x 2 mm) de forma axial en la mordaza superior y se cierra, a continuación, la herramienta Draw Bead.Después, la tira de chapa se estira con el dispositivo Draw Bead.Este proceso se puede repetir de forma automática.El número de repeticiones se puede ajustar.Se garantizan resultados fiables y reproducibles, gracias a la fuerza de sujeción de control digital del dispositivo Draw Bead.Las matrices del dispositivo se pueden cambiar rápidamente para poder cumplir diferentes especificaciones de ensayo.

Equipos para ensayos de conformado en chapa fina

Ensayos de desgarro a alta velocidad en chapa fina

El comportamiento de los materiales a unas tasas de deformación elevadas es decisivo para las diferentes aplicaciones del sector de automoción. En caso de accidente, el material se deforma a altas velocidades, un dato muy importante a tener cuenta para el diseño del automóvil. Los valores característicos necesarios se obtienen con ensayos de desgarro a alta velocidad en máquinas de ensayos de alta velocidad de la serie HTM de ZwickRoell. Estas máquinas servohidráulicas de ensayos de materiales alcanzan velocidades de deformación en probetas de hasta 20 m/s con fuerzas de hasta 160 kN.

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