Metodi di prova per i test sulle lamiere
Le proprietà di buona duttilità sono molto richieste in particolare per le lamiere sottili. La tecnologia di stampaggio comprende la lavorazione della lamiera mediante vari processi di produzione come: la laminazione, la forgiatura a stampo aperto (open die), l'estrusione ad impatto, lo stampaggio per estrusione, l'imbutitura profonda o la piegatura. Viene utilizzata per trasformare una lamiera grezza piatta nella sua forma finale.
Le macchine per prove su lamiere di ZwickRoell verificano le proprietà richieste per la lavorazione della lamiera con forze di trazione fino a 1.000 kN. I metodi di prova per la formabilità della lamiera forniscono valori caratteristici per l'industria metallurgica e la lavorazione dei metalli e comprendono prove come cupping test, earing test e prove di espansione del foro.
L'innovazione è in gran parte spinta dalla tecnologia dei trasporti, in particolare dal settore industriale automotive. Crescenti richieste nel campo delle lamiere, intese come costruzioni leggere, hanno portato allo sviluppo di materiali in acciaio ad alta e altissima resistenza, benché la loro ridotta duttilità e l'alto recupero elastico pongano nuove sfide per la tecnologia di stampaggio e il controllo di processo.
Cupping test Earing test Prove di espansione del foro Altri metodi di provaRichiedete una consulenza
Metodi di prova tipici per le macchine per prove su lamiere
Le applicazioni tipiche della prova di formabilità della lamiera includono cupping test secondo Erichsen (ISO 20482) e Olsen (ISO 20482), l'earing test per la determinazione della tendenza di earing (ISO 11531 / EN 1669) e prove di espansione del foro secondo ISO 16630, di cui emerge un impiego crescente con i materiali in acciaio ad alta resistenza.
Particolare importanza viene attribuita alla determinazione della curva limite di formabilità (FLC) in accordo alla norma ISO 12004, utilizzata in due fasi in modo da generare deformazioni critiche durante i test, confrontate con quelle già esistenti su componenti reali. Una volta che la curva limite di formabilità (FLC) è stata determinata, viene utilizzata nella fase di progettazione dei componenti per ottimizzare lo stampaggio della lamiera, accelerando così il processo di sviluppo.
Metodi di prova aggiuntivi per le macchine per prove su lamiere:
Per garantire che i materiali abbiano le caratteristiche richieste e che i processi di stampaggio funzionino correttamente, vengono utilizzati non solo speciali prove sui metalli in lamiera, ma anche metodi di prova standard come prove di trazione o prove di flessione.
Prova di trazione Prova di trazione biassiale Prove "draw bead" Prova di flessione a 3 punti Prova di flessione su disco Test U-bend
Prove di trazione con determinazione dei valori r e n
Le lamiere sottili devono avere una buona duttilità combinata con un’alta resistenza. Per fornire indicazioni sulle proprietà di formabilità della lamiera, i valori r e n sono spesso determinati anche con le prove di trazione.
Il valore r descrive l'anisotropia verticale. Per il valore r viene misurata in aggiunta la deformazione trasversale sul provino di trazione.
Il valore n indica l'indurimento (aumento della deformazione) durante deformazione plastica fino all'allungamento uniforme ed è determinato dai dati di stress di trazione e dai valori di deformazione.
ZwickRoell fornisce un’ampia gamma di sistemi di prova standard fino a 2500 kN per determinare i valori caratteristici tramite le prove di trazione; si tratta di sistemi altamente precisi anche sotto carichi elevati.
Prova di trazione ISO 6892-1 Prova di trazione ASTM E8 Determinazione valore r Determinazione valore n
Prova di trazione biassiale
Una caratteristica distintiva è la capacità di eseguire una prova di trazione a due assi per la determinazione delle proprietà di deformazione del materiale. Viene applicata principalmente nel campo della ricerca e sviluppo, in quanto consente di impostare e studiare valori di sollecitazione definiti nel punto di intersezione del provino.
ZwickRoell produce queste macchine di prova biassiali a seconda delle specifiche del cliente. Nella maggior parte dei casi la deformazione è misurata otticamente. Sono disponibili due diverse soluzioni. ZwickRoell lavora in stretta collaborazione con i propri partner per creare soluzioni per la misurazione ad alta risoluzione della distribuzione della deformazione.
Prove draw bead
Questo test ha lo scopo di determinare i coefficienti di attrito tra la lamiera di acciaio e il punzone di imbutitura profonda, così da determinare il lubrificante ideale per questo tipo di processo, evitando cricche e pieghe, e assicurando un ottimo processo di imbutitura profonda.
Il dispositivo "draw bead" può essere facilmente installato su una macchina di prova standard. Durante la prova una lamiera di dimensioni standard (300 mm x 30 mm x 2 mm) viene aggraffata assialmente dalla morsa superiore per provini standard e il dispositivo "draw bead" viene chiuso. In seguito, la striscia viene stampata attraverso il dispositivo "draw bead". Questa procedura può essere ripetuta automaticamente secondo un numero di ripetizioni variabile.
La forza di serraggio del dispositivo, controllata in digitale, garantisce risultati di prova accurati e riproducibili. Per soddisfare le diverse specifiche di prova, è possibile cambiare in modo rapido il punzone del dispositivo.
Prove di flessione
Le prove di flessione a 3 punti non servono solo per determinare le caratteristiche delle proprietà a flessione, ma anche per un'analisi visiva della superficie esposta a estensione. In particolare, viene esaminato visivamente il comportamento dei giunti saldati durante le prove di flessione. Offriamo una completa gamma di kit di flessione in combinazione a supporti adeguati per ogni tipo di provino.
Test di flessione su disco
La prova di flessione su disco determina l'angolo di piega del pannello del veicolo, il comportamento della deformazione e la suscettibilità del metallo durante il processo di stampaggio con elementi di piega dominanti (come le operazioni di bordatura) o durante il carico di rottura.
Questi test possono essere eseguiti con speciali kit di prova in prove di flessione a 3 o 4 punti in tutte le macchina di prova materiali AllroundLine.
Test U-bend
Il test U-bend viene usato per testare i rivestimenti e le finiture delle lamiere sottili. Viene eseguito con una macchina per prove su lamiere BUP.
Stampaggio a caldo
- Negli ultimi anni, all'interno dello stampaggio a caldo, il processo di indurimento a pressione è diventato un metodo di produzione sempre più avanzato per soddisfare le specifiche richieste di riduzione del peso delle lamiere mantenendo l'alta sicurezza all'impatto.
- L'obiettivo di questo metodo è ottenere una rigidità delle parti in lamiera pari o superiore a quella ottenuta con la tecnica di stampaggio convenzionale, riducendo al contempo la quantità di materiale utilizzato.
- Numerosi costruttori di automobili utilizzano questi processi per produrre parti strutturali del telaio, come i montanti A e B, tunnel della trasmissione, carrelli per sospensioni anteriori e posteriori, listelli sottoporta, rinforzi delle portiere, elementi laterali, supporti tetto e telai tetto.
- Rispetto allo stampaggio convenzionale, quello a caldo è ovviamente più complesso e consente di produrre, in un breve lasso di tempo, componenti con alta resistenza, grande complessità geometrica ed effetti di contraccolpo ridotti al minimo. I provini vengono rimossi dal prodotto finito e la forza viene determinata non solo tramite una prova classica di durezza, ma anche con una prova di trazione e flessione.
