Essais dynamiques automatisés – Vos processus d’essai redéfinis.
Qui a dit qu’il n’était pas intéressant d’automatiser les essais dynamiques ? Avec les robots intelligents de ZwickRoell, vous prouvez le contraire : l’automatisation des essais dynamiques permet de réaliser des processus de haute précision, entièrement numérisés et automatisés afin d’obtenir des résultats d’essais plus précis et de vous offrir une qualité d’un niveau supérieur. En parallèle, l’automatisation ouvre de précieuses perspectives : le personnel qualifié est délesté des tâches routinières et peut ainsi mettre à profit son savoir-faire dans les opérations offrant la meilleure plus-value, telles que les tâches complexes et l’interprétation des résultats.
Associé au puissant logiciel d’essai testXpert R pour applications dynamiques et au logiciel d’automatisation autoEdition3, travaillez avec un système global parfaitement adapté pour une reproductibilité maximale et un débit éprouvette élevé constant.
Analyse mécanique dynamique DMA Essais de fatigue Mécanique de la rupture
Pourquoi automatiser les applications dynamiques ? Parce que la perfection n’est pas un mythe.
Les essais dynamiques font partie des tâches les plus exigeantes au sein du laboratoire d’essais. Ils requièrent précision, patience et une stabilité totale des processus. En optant pour l’automatisation adéquate, profitez-en immédiatement.
Vos avantages en un coup d’œil :
- L’automatisation vous permet d’obtenir des résultats d’essai parfaitement reproductibles, indépendamment de l’opérateur. Vous bénéficiez ainsi de données et de résultats d’essais fiables.
- La manipulation automatisée des éprouvettes réduit la dispersion et assure des résultats d’essai stables, ce qui permet d’obtenir des évaluations fiables et de réduire les essais de contrôle.
- Votre laboratoire d’essais fonctionne 24/7, de nuit, le week-end ou lors des pics d’activité. Vous réduisez ainsi les délais d’exécution et réagissez en toute flexibilité aux besoins du marché.
- Augmentez vos capacités et votre productivité sans efforts humains supplémentaires, tout en réduisant les coûts et en améliorant votre rentabilité.
Gagnez en efficacité et faites passer votre stratégie d’essai globale au niveau supérieur.
Analyse mécanique dynamique (DMA)
L’analyse mécanique dynamique (DMA) est une méthode courante pour la caractérisation des matériaux visco-élastiques. Pour ces applications, ZwickRoell propose des solutions DMA automatisées basées sur des machines d’essais à moteur linéaire précises. Les applications courantes sont les suivantes : essais sur éprouvettes cylindriques en élastomère, notamment pour déterminer la rigidité, la perte d’énergie ou le facteur de perte.
Les essais DMA conduisent régulièrement à la situation suivante en laboratoire : les essais individuels sont trop longs pour patienter à côté tout en étant trop courts pour en profiter pour avancer sur une autre tâche. Cela mobilise des personnes qualifiées sans générer de plus-value réelle.
Le système d’essai automatisé roboTest N assure ainsi l’alimentation, le positionnement et la mesure des éprouvettes. Associé à une enceinte thermique et à la mesure automatique de la hauteur par rapport à l’axe de la machine d’essai, il permet de réaliser des essais DMA reproductibles et efficaces, y compris pour les grandes séries d’éprouvettes. Les influences de l’opérateur, telles que la température des mains ou une mise en place imprécise, sont écartées afin d’obtenir une dispersion sensiblement plus faible des résultats de mesure.
En parallèle, l’ouverture répétée de l’enceinte thermique pour faire l’appoint en éprouvettes est évitée grâce au robot assurant l’alimentation des éprouvettes via une fente latérale à fermeture automatique, réduisant ainsi considérablement les variations de température et les temps de chauffage.
Les avantages
- Fiabilité des résultats d’essais sans facteurs d’influence de l’opérateur
- Résultats reproductibles sur de grandes séries d’éprouvettes
- Mise en place de l’éprouvette par une ouverture étroite pour des durées de chauffage ou de refroidissement très courtes de l’enceinte thermique
- Exploitation de la machine d’essais 24/7 sans coûts de personnel supplémentaires
Essais de fatigue sur acier et aluminium
Les essais de fatigue (ASTM E466/DIN 50100) sont particulièrement chronophages ; l’automatisation s’y prête donc parfaitement : le système d’essai automatisé transforme les essais prolongés en un processus efficace qui fonctionne de manière continue et en toute fiabilité.
Lors des essais de fatigue, le processus se termine généralement en dehors des heures de travail habituelles. En l’absence de système automatisé, cela signifie que la machine se met à l’arrêt jusqu’au prochain jour de travail ou que le recrutement de personnel supplémentaire est requis. Les systèmes d’essais automatisés résolvent ce problème : ils assurent le changement d’éprouvette de manière autonome et lancent immédiatement l’essai suivant.
La manipulation constante des éprouvettes présente un autre avantage non négligeable : l’automatisation permet de garantir le serrage homogène de chaque éprouvette dans les mâchoires. L’influence de l’opérateur et les différences liées à l’insertion manuelle sont totalement éliminées. Les résultats d’essais sont ainsi nettement plus comparables et reproductibles et la dispersion des résultats de mesure est fortement réduite.
La détermination des courbes de Wöhler pour les éprouvettes cylindriques, plates ou de cisaillement avec des machines d’essais servohydrauliques ou des machines d’essais électrodynamiques représente l’une des applications courantes. Les systèmes d’essais automatisés tels que le roboTest R assurent la préhension, le serrage et le contrôle des éprouvettes, avec ou sans extensomètre (par ex. videoXtens).
Résultat : des essais de fatigue reproductibles, une exploitation élevée de la machine d’essais et un fonctionnement 24/7 efficace, sans présence permanente de personnel.
Les avantages
- Exploitation maximale de la machine d’essais grâce au fonctionnement 24/7 sans arrêt et sans mobilisation de personnel
- Conditions d’essais constantes grâce à la manipulation automatisée des éprouvettes permettant de réduire la dispersion des résultats d’essai
- Cycles de développement plus courts grâce à des résultats d’essai plus rapides
Mécanique de la rupture
Les études de mécanique de la rupture, notamment conformes à ASTM E399, servent à déterminer les valeurs caractéristiques telles que la ténacité à la rupture K1C. L’essai est généralement réalisé sur des éprouvettes CT en acier ou aluminium. L’essai se déroule en deux étapes consécutives : il démarre par la mise en vibration destinée à créer une fissure ciblée, suivie d’un essai de traction statique pour déterminer la ténacité à la rupture. En pratique, ces essais complexes sont souvent réalisés par des professionnels expérimentés, l’exécution et l’évaluation exigeant un haut niveau d’expertise.
ZwickRoell offre dans cette optique des solutions performantes et automatisées s’appuyant sur les machines d’essais par résonance (vibrophores). Le système est complété par la solution d’automatisation roboTest N prenant en charge le serrage reproductible des éprouvettes. Les essais de mécanique de la rupture sont ainsi réalisés de manière efficace, standardisée et très fiable.
Le fonctionnement des systèmes d’essais par résonance (vibrophores) est déterminant pour une automatisation économique et continue : le serrage hydraulique automatique de la traverse oscillante permet de réaliser les deux étapes d’essais (création dynamique de la fissure et essai de traction statique) sur une seule machine d’essais sans intervention manuelle. Le déroulement de l’essai en continu et sans interruptions est ainsi garanti.
L’automatisation prend alors tout son sens : l’opérateur place uniquement les éprouvettes dans le magasin ; toutes les étapes ultérieures (alimentation des éprouvettes, positionnement précis, déroulement complet des deux phases d’essai) sont effectuées automatiquement. Il en résulte un processus d’essai continu, efficace et autonome, qui allège de manière ciblée la charge de travail du personnel qualifié et lui permet de se consacrer à des tâches plus complexes.
Les avantages
- Les processus automatisés éliminent les fluctuations dues à l’intervention de l’opérateur et garantissent une préparation, un positionnement et des essais identiques sur les éprouvettes
- Les processus standardisés de bout en bout permettent de comparer les résultats d’essais entre laboratoires.
- Exploitation maximale de la machine d’essais grâce au fonctionnement 24/7 sans arrêt et sans mobilisation de personnel
- L’automatisation permet de soulager le personnel qualifié qui peut alors se consacrer à des tâches plus complexes
- Mise en vibration dynamique et essai de traction statique sans intervention manuelle
- L’association de testXpert R et d’autoEdition3 permet une documentation exhaustive et une gestion des résultats fiable
Conclusion
Les essais dynamiques automatisés ne représentent pas seulement un gain de temps, ils offrent également :
- une rentabilité accrue
- une sécurité maximale des processus
- une meilleure comparabilité des résultats d’essai
- un allègement significatif de la charge de travail du personnel qualifié
Le tout bénéficiant de l’expérience d’un leader sur le marché : avec plus de 40 ans de savoir-faire dans le domaine de l’automatisation et plus de 900 systèmes d’essai robotisés installés à travers le monde, ZwickRoell est considéré comme un partenaire fiable pour la nouvelle génération d’essais dynamiques sur matériaux.
