Uji small plate bending untuk material logam sesuai VDA 238-100 dan GMW 15421
Baik VDA 238-100 maupun GMW 15421 (General Motors Worldwide Engineering Standard) menjelaskan cara melakukan uji small plate bending pada spesimen logam seperti paduan aluminium dan baja berkekuatan tinggi (kekuatan tarik Rm ≥ 780 MPa). Sejak tahun 2017, persyaratan untuk perlengkapan uji sudah sangat ketat, memastikan bahwa sudut bending yang diukur hanya mencerminkan material itu sendiri dan tidak dipengaruhi oleh perlengkapan uji. Hal ini memungkinkan penilaian yang lebih baik mengenai kemampuan bentuk material.
Informasi berikut ini memberikan gambaran umum yang komprehensif. Namun demikian, untuk memastikan bahwa uji tekukan pelat kecil dilakukan sesuai dengan pedoman standar, maka sangat penting untuk merujuk pada standar yang lengkap.
Tujuan dan Aplikasi solusi pengujian ZwickRoell Persiapan dan jenis spesimen Persyaratan kekakuan Pelaksanaan pengujian Opsi otomatisasi Permintaan konsultasi Unduhan
VDA 238-100 Tujuan & Aplikasi
Uji small plate bending sesuai VDA 238-100 telah menjadi standar global untuk mengevaluasi formability dan sifat pembengkokan lembaran logam. Pengujian ini digunakan untuk menentukan sudut pembengkokan panel bodi kendaraan serta memberikan informasi mengenai perilaku deformasi dan kecenderungan kegagalan material logam selama proses pembentukan yang melibatkan komponen pembengkokan besar (misalnya hemming) maupun saat terjadi pembebanan benturan (crash loading).
Pedoman ini dikembangkan melalui kolaborasi antara produsen kendaraan dan pemasok industri otomotif dengan tujuan menciptakan standar yang seragam secara global untuk aplikasi otomotif. Selain VDA 238-100, banyak produsen kendaraan dan pemasok juga menggunakan pedoman khusus OEM seperti GMW 15421 (General Motors Worldwide Engineering Standard) milik General Motors, yang memiliki peran penting terutama di pasar Amerika Utara.
Solusi pengujian ZwickRoell untuk small plate bending test memenuhi standar tinggi dalam hal presisi dan kekakuan (stiffness), serta tersedia untuk pengujian sesuai VDA 238-100 maupun GMW 15421.
Uji lentur/bending pelat kecil untuk VDA 238-100 dengan ZwickRoell
Sistem pengukuran optik dan proses otomatis menghasilkan data yang reproducible, sehingga mendukung perancangan proses pembentukan (forming) dan validasi simulasi secara andal:
- Pengukuran sudut bending secara optik langsung pada spesimen yang dapat dipantau secara real-time.
- Kekakuan maksimum pada test fixture
- Transfer data hasil pengukuran secara otomatis dan evaluasi langsung (live evaluation) melalui testXpert
- Pengambilan gambar retak (crack image) yang tersinkronisasi dengan waktu pengujian
- Pengaruh operator diminimalkan
Kit uji small plate flexure dari ZwickRoell dikembangkan bekerja sama dengan salah satu produsen otomotif besar. Selain memenuhi persyaratan VDA 238-100 and GMW 15421, kit ini juga dirancang agar sesuai untuk kebutuhan pengujian sehari-hari Menawarkan pengoperasian yang mudah, pengaruh operator yang minimal, serta dukungan cerdas melalui fitur pengukuran dan analisis optik.
Apakah Anda juga menggunakan mesin uji untuk aplikasi lain? Tidak perlu melepas perlengkapan uji. Berbagai pemegang spesimen atau alat uji dapat dipasang langsung pada alat uji kelenturan pelat kecil dengan menggunakan adaptor.
"Melalui kolaborasi erat kami dengan para pemain industri terkemuka, kami tahu bahwa sudut tekukan/bending angle yang tinggi adalah kriteria utama untuk kualitas material yang tinggi. Pada gilirannya, kekakuan yang tinggi dari perlengkapan uji sangat penting. Dan itulah yang menjadi fokus pengembangannya. Namun demikian, pengoperasian yang sederhana, cepat, dan aman juga penting bagi kami - karena hal ini memastikan perlengkapan memenuhi tuntutan penggunaan sehari-hari. Bersama dengan pelanggan, kami telah menguji secara intensif dan mengembangkan perlengkapan uji secara lebih lanjut. Hasilnya adalah sebuah produk yang, selain presisi teknis, juga menawarkan satu hal di atas segalanya: keahlian yang tulus dan praktis."
Erhard Reimann, Manajer Produk untuk sistem pengujian statis untuk logam
Apakah Anda ingin tahu lebih banyak? Hubungi kami
VDA 238-100 Preparasi spesimen dan spesimen
Kualitas persiapan spesimen memiliki dampak yang signifikan pada pengujian. Oleh karena itu, VDA 238-100 menetapkan berbagai langkah untuk persiapan spesimen yang cermat. Permukaan spesimen harus bersih, dan ujung-ujungnya harus dihilangkan, digiling, atau diselesaikan jika perlu.
Spesimen untuk uji bending pelat kecil adalah pelat logam datar kecil dengan ukuran standar 60 mm × 60 mm. Jika beban uji yang diharapkan tinggi, lebar spesimen dapat dikurangi dengan berkonsultasi dengan klien.
Bahan dengan kemampuan bentuk yang tinggi dapat diregangkan terlebih dahulu untuk karakterisasi yang lebih baik.
VDA 238-100 Persyaratan kekakuan/stiffness untuk perlengkapan uji
Kekakuan/stiffness perlengkapan uji/test fixture sangat menentukan hasil pengujian. Jika kekakuannya rendah, deformasi perlengkapan uji memengaruhi sudut tekukan yang ditentukan, yaitu lebih rendah dari yang seharusnya. “Untuk sudut tekuk/bending angles αset > 130°, kekakuan perlengkapan uji harus diverifikasi. Dengan gaya pukulan/punch force 3000 N, ekspansi total roll tidak boleh melebihi 0,1 mm” (Sumber:VDA 238-100:2020-07, Bagian 4 Test apparatus and test equipment, Penerbit:VDA [ German Association of the Automotive Industry]).
Kami memenuhi kekakuan tinggi yang diperlukan dengan perlengkapan pengujian kami untuk pengujian pembengkokan pelat kecil dengan presisi maksimum.
VDA 238-100 Preparasi uji
Kit uji lentur ditempatkan pada mesin uji tarik dengan posisi roller yang sejajar dan terpusat di bawah die dengan toleransi ±0,05 mm. Jarak antar roller ditentukan dalam VDA 238-100 sebagai fungsi dari target sudut bending yang dihitung αset:
| Jarak roller sebagai fungsi dari target sudut bending αset | |
|---|---|
| Baja | 2 tm + 0,5 mm |
| Paduan aluminium dengan αset ≤ 130° | 2 tm |
| Paduan aluminium dengan αset > 130° | 2 tm + 0,5 mm untuk t ≤ 2,0 mm |
tm = Ketebalan spesimen sebelum pengujian, t = ketebalan nominal
Spesimen harus diposisikan secara simetris pada rol sehingga gaya dapat diterapkan dengan die di tengah-tengah support distance/jarak penyangga. Tergantung pada material dan ketebalan spesimen, jari-jari/radius die dipilih sebagai berikut:
| Radius die | |
|---|---|
| Baja (Rm ≥ 780 MPa) | 0,4 mm |
| Paduan Al | 0,2 mm untuk ketebalan t ≤ 2,0 mm 0,4 mm untuk ketebalan t > 2,0 mm |
Menjalankan pengujian berdasarkan VDA 238-100
Spesimen dibengkokkan pada kecepatan uji yang ditentukan sampai salah satu dari tiga kriteria penghentian/shutdown criteria tercapai:
- Pengurangan gaya:
Baja = 60 N
Aluminum t ≤ 2,0 mm = 30 N
Aluminum t > 2,0 mm = 60 N - Matikan pada crosshead travel yang memastikan bending angle setelah pengurangan gaya yang diharapkan sebesar 30 N atau 60 N dan sebelum menjepit/cllamping
- Matikan jika terjadi peningkatan kekuatan yang signifikan
Penentuan bending angle
VDA 238-100 menjelaskan tiga cara untuk menentukan sudut pembengkokan/bending angle untuk evaluasi:
- Secara manual (αₘ) menurut Lampiran C: Sudut tekukan/bending angle α diukur secara manual menggunakan busur derajat setelah mengeluarkan spesimen dari alat uji kelenturan. Dalam hal ini, hanya deformasi plastis yang diukur.
- Perhitungan (α꜀) menurut Lampiran D: Sudut pembengkokan/bending angle α꜀ dihitung dengan dukungan software berdasarkan pergerakan crosshead, di mana sudut pembengkokan mencakup deformasi plastis dan elastis.
- Optik (αₒ) menurut Lampiran E: Sudut pembengkokan/bending angle αₒ ditentukan dengan menggunakan sistem kamera presisi tinggi sewaktu spesimen dimuat. Kamera mengukur sudut pembengkokan/bending angle secara langsung pada spesimen selama pengujian. Tes ini mengukur deformasi plastis dan elastis.
Uji lentur pelat kecil otomatis
Untuk mencapai hasil yang reliable dan akurat, small plate bending test juga dapat dijalankan secara otomatis.
Dengan sistem pengujian robotik roboTest N dari ZwickRoell, robot menangani spesimen dan memasukkan spesimen tersebut dengan presisi ke dalam flexure test kit. Pengaruh operator, seperti suhu atau kelembapan tangan, serta orientasi atau inaccurate insertion spesimen logam yang tidak presisi, dapat dieliminasi sepenuhnya oleh sistem robot.
Seorang pembaca awalnya memindai kode ID pada spesimen plat logam, memastikan data spesimen terhubung dengan benar dengan hasil uji.
Karena small plate bending test dapat dilakukan pada sheet dengan berbagai thickness, langkah berikutnya adalah menentukan specimen thickness di thickness measurement station. Robot memilih appropriate die/die yang sesuai dengan ketebalan spesimen dan memasangnya ke test fixture. Selain itu, jarak roller pada flexure test kit secara otomatis disesuaikan dengan die.
Otomatisasi small plate bending test sesuai VDA 238-100 membebaskan personel laboratorium yang terlatih dari tugas rutin, sehingga mereka bisa fokus pada pekerjaan yang lebih kompleks.
Video pengujian otomatis untuk small plate bending
Automated small plate bending test digunakan dalam video ini karena banyak spesimen dengan ketebalan berbeda yang perlu diuji.
Sistem pengujian otomatis roboTest N memastikan spesimen selalu diposisikan dengan konsisten di test fixture untuk setiap pengujian. Faktor manusia diminimalisasikan.
