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Partenariats avec les universités

En fournissant les Ă©quipements d'essais nĂ©cessaires aux travaux scientifiques, ZwickRoell soutient les Ă©tudiants en licence, master ou doctorat, des universitĂ©s et Ă©tablissements d'enseignement supĂ©rieur, dans leurs travaux de recherche. C'est ainsi que les nouvelles mĂ©thodes d'essais et produits crĂ©Ă©s ou amĂ©liorĂ©s viennent enrichir la gamme de produits ZwickRoell. Des partenariats Ă©troits avec les universitĂ©s et Ă©tablissements d'enseignement supĂ©rieur ont Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©s au fil de ces derniĂšres annĂ©es. AssociĂ©e aux analyses scientifiques menĂ©es par nos partenaires universitaires, l'expertise de ZwickRoell en matiĂšre d'ingĂ©nierie et d'essais de matĂ©riaux crĂ©e un partenariat collaboratif. 

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MĂąchoires micro

La demande en solutions d'essais pour Ă©prouvettes de plus en plus petites a fortement augmentĂ© ces derniĂšres annĂ©es. DiffĂ©rentes raisons expliquent cette miniaturisation; les Ă©prouvettes peuvent provenir de composants avec des gĂ©omĂ©tries et tailles rĂ©duites, mais il peut Ă©galement s'avĂ©rer utile d'examiner les effets d'Ă©chelle des caractĂ©ristiques du matĂ©riau. De „Mini“ Ă©prouvettes standardisĂ©es ont Ă©galement Ă©tĂ© dĂ©finies dans le domaine de la normalisation pour diffĂ©rents matĂ©riaux.

ZwickRoell a dans ce contexte initiĂ© un projet commun, avec l"UniversitĂ© des Sciences AppliquĂ©es et Arts de Lucerne (en Suisse), visant Ă  optimiser la manipulation de ces mini-Ă©prouvettes. 

Un concept de nouvelles mùchoires pour éprouvettes de traction micro a été conçu, pour ce faire, dans le cadre de travaux de recherche pour une licence. La publication s'intéresse tant à la manipulation qu'à l'alignement des petites éprouvettes.

Serrage spécial avec guidage linéaire

Pour permettre une meilleure manipulation de l'éprouvette, la mùchoire complÚte est retirée de la machine et placée de maniÚre ergonomique sur la table. L'éprouvette est positionnée sur un chariot et centrée dans les mors de serrage. Le chariot est ensuite retiré et le mors de serrage supérieur déplacé vers l'éprouvette et fixé.

Un support spécialement adapté permet dÚs lors de suspendre la mùchoire complÚte dans la machine d'essai. Cette procédure, associée à un guidage linéaire, garantit alors une réduction de la traction-biais et autres forces parasites.

L'utilisation d'un laserXtens compact HP permet d'autre part la caractérisation mécaniques des plus petites éprouvettes - avec longueurs de référence plus petites que 3 mm - dans leur intégralité.

Mesure optique de la déformation

La mesure optique de la déformation est particuliÚrement importante. Une haute résolution et une précision élevée sont, à cause des dimensions de l'éprouvette, nécessaires à la mesure de déformations de l'ordre de quelques ”m seulement. C'est pourquoi le laserXtens compact HP est l'extensomÚtre idéal. Seul, un extensomÚtre sans contact peut fournir des résultats d'essais fiables et sûrs sur éprouvettes de ces dimensions.

La photo ci-dessous montre une éprouvette en alliage titane de l'IISc Bangalore (en Inde) avec courbe complÚte de contrainte-déformation. La courbe noire est mesurée avec le laserXtens compact, la courbe rouge avec la traverse mobile.

Dispositif d'essais biaxial

C'est sur la base d'une publication soumise par la Nihon University pour le ZwickRoell Science Award 2011 que ZwickRoell a eu l'idée de concevoir un dispositif d'essai pour l'essai de traction biaxial. Contrairement à la machine d'essais de traction biaxiale standard, l'état de contrainte multi-axial est réalisé ici au moyen d'un dispositif de poulie dans une machine d'essais universelle.

La poulie est montée dans une machine d'essais standard, et une force de compression est appliquée (à l'aide de 4 bras) en direction X et Y à une éprouvette cruciforme. 4 capteurs de force enregistrent les valeurs de force, tandis que le bras d'un videoXtens ou laserXtens enregistre la déformation de l'éprouvette.

DĂ©veloppement continu

Fx, Fy, Δx et Δy ainsi que toutes les dimensions dĂ©rivĂ©es peuvent ĂȘtre dĂ©terminĂ©es. Ce dispositif satisfait en outre Ă  l'ensemble des exigences de l'ISO 16842 „MatĂ©riaux mĂ©talliques - TĂŽles et bandes - MĂ©thode d'essai de traction biaxiale sur Ă©prouvette cruciforme“ - publiĂ©e en 2014.

Un prototype de cette application est en outre en cours d'essai, Ă  l'industrie de formage et de fonderie des mĂ©taux de l'UniversitĂ© de Munich, pour un examen plus approfondi de la ductilitĂ© de la tĂŽle. L'objectif est de s'assurer que ce dispositif peut ĂȘtre utilisĂ© pour dĂ©terminer la limite de formage de la tĂŽle, tout en amĂ©liorant la gĂ©omĂ©trie de l'Ă©prouvette spĂ©cifiĂ©e par la norme ISO ainsi que la configuration d'essai.

Vidéo: Dispositif d'essai biaxial

Partenariat avec d'autres universités et partenaires industriels

Les premiers essais utilisant un systÚme ARAMIS ont été réalisés en partenariat avec la société GOM, pour démontrer la répartition de l'allongement avec une géométrie éprouvette définie par l'ISO16842. Ces premiÚres mesures sont à l'origine d'un partenariat collaboratif avec l'université technique de Munich.

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