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Partenariats avec les universités

En fournissant les équipements d'essais nécessaires aux travaux scientifiques, ZwickRoell soutient les étudiants en licence, master ou doctorat, des universités et établissements d'enseignement supérieur, dans leurs travaux de recherche. C'est ainsi que les nouvelles méthodes d'essais et produits créés ou améliorés viennent enrichir la gamme de produits ZwickRoell. Des partenariats étroits avec les universités et établissements d'enseignement supérieur ont été développés au fil de ces dernières années. Associée aux analyses scientifiques menées par nos partenaires universitaires, l'expertise de ZwickRoell en matière d'ingénierie et d'essais de matériaux crée un partenariat collaboratif. 

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  • Brochure sur le secteur d’activité: Instituts PDF 29 MO

Mâchoires micro

La demande en solutions d'essais pour éprouvettes de plus en plus petites a fortement augmenté ces dernières années. Différentes raisons expliquent cette miniaturisation; les éprouvettes peuvent provenir de composants avec des géométries et tailles réduites, mais il peut également s'avérer utile d'examiner les effets d'échelle des caractéristiques du matériau. De „Mini“ éprouvettes standardisées ont également été définies dans le domaine de la normalisation pour différents matériaux.

ZwickRoell a dans ce contexte initié un projet commun, avec l"Université des Sciences Appliquées et Arts de Lucerne (en Suisse), visant à optimiser la manipulation de ces mini-éprouvettes. 

Un concept de nouvelles mâchoires 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 mâchoire complète est retirée de la machine et placée de manière 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 dès lors de suspendre la mâchoire complète 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 particulièrement 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 µm seulement. C'est pourquoi le laserXtens compact HP est l'extensomètre idéal. Seul, un extensomètre 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 complète 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.

Développement continu

Fx, Fy, εx et εy ainsi que toutes les dimensions dérivées peuvent être déterminées. Ce dispositif satisfait en outre à l'ensemble des exigences de l'ISO 16842 „Matériaux métalliques - Tôles et bandes - Méthode d'essai de traction biaxiale sur éprouvette cruciforme“ - publiée en 2014.

Un prototype de cette application est en outre en cours d'essai, à l'industrie de formage et de fonderie des métaux de l'Université de Munich, pour un examen plus approfondi de la ductilité de la tôle. L'objectif est de s'assurer que ce dispositif peut être utilisé pour déterminer la limite de formage de la tôle, tout en améliorant la géométrie de l'éprouvette spécifiée 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 système 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 premières mesures sont à l'origine d'un partenariat collaboratif avec l'université technique de Munich.

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