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Partnership universitarie

ZwickRoell supporta costantemente gli studenti di università e istituti d’istruzione superiore nelle loro tesi di laurea e di dottorato. ZwickRoell fornisce il suo supporto spesso fornendo la strumentazione necessaria per la ricerca sperimentale. Attraverso questa sinergia vengono sviluppate strumentazioni e metodologie sempre più avanzate, che poi diventano parte del portfolio ZwickRoell. Nel corso degli anni abbiamo coltivato strette collaborazioni con università e istituti. La competenza ZwickRoell nelle prove materiali e nell’ingegneria, combinata con le ricerche scientifiche condotte dalle università partner, ha dato vita a questo fruttuoso rapporto. 

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Micro afferraggi

Negli ultimi anni la domanda di macchine di prova in grado di trattare provini sempre più piccoli è cresciuta. Qualche volta i provini hanno dimensioni ridotte in quanto estratti da componenti con forme e taglie particolarmente piccole, altre volte perché è utile esaminare gli effetti derivati da diverse scale sulle caratteristiche dei materiali. Persino nel campo della certificazione sono già stati omologati mini-provini per molti materiali.

In questo contesto, ZwickRoell ha iniziato un progetto collaborativo con la Lucerne University of Applied Sciences and Arts con la finalità di ottimizzare la gestione dei mini-provini. 

Per questa iniziativa, all’interno di una tesi triennale, è stata progettata un nuovo afferraggio per micro provini di trazione. All’interno della tesi vengono esaminati sia la gestione che l’allineamento di provini con dimensioni ridotte.

Serraggio speciale con guida lineare

Per una migliore gestione dei provini, l’afferraggio viene interamente rimosso dalla macchina e appoggiato ergonomicamente sul tavolo. Il provino viene posizionato su una slitta e centrato tra gli afferraggi. La slitta viene quindi rimosso e la morsa superiore viene spostata verso il provino e fissata in posizione.

Ora l’intero afferraggio può essere montato nella macchina di prova con un fissaggio speciale. Questa procedura, coadiuvata dalla guida lineare, assicura la minimizzazione di qualsiasi forza angolare o d’interferenza.

Utilizzando il laserXtens Compact HP HP anche i provini più piccoli con una base di misura inferiore a 3 mm possono essere analizzati meccanicamente nella loro interezza.

Misurazione ottica della deformazione

La misurazione diretta della deformazione è particolarmente importante. Un’alta risoluzione e un alto grado di accuratezza sono cruciali dal momento che la deformazione assoluta spesso si calcola in pochi µm per via delle dimensioni del provino. Questo è il motivo per cui laserXtens compact HP è l’estensimetro ideale, l’unico sistema di misurazione non a contatto in grado di fornire risultati affidabili per provini di queste dimensioni.

L’immagine sotto mostra un provino in lega di titanio dell’IISc Bangalore con una completa curva di sforzo-deformazione. La curva nera rappresenta la misurazione fatta con laserXtens, mentre la curva rossa con il movimento della traversa.

Dispositivo per prove biassiali

ZwickRoell ha scelto di progettare un dispositivo per i test di trazione biassiali basato su una pubblicazione inviataci dalla Nihon University per lo ZwickRoell Science Award del 2011. Contrariamente alla tradizionale macchina di prova biassiale, lo stato di stress multiassiale viene ottenuto per mezzo di un deflettore in una macchina di prova universale.

Il deflettore è montato in una macchina di prova standard, dopodiché, attraverso quattro braccetti meccanici, viene applicata una forza di compressione sugli assi X e Y di un provino cruciforme. I valori delle forze vengono rilevati da quattro celle di carico e la deformazione del provino viene rilevata da un sistema laserXtens o videoXtens posto sotto al provino.

Sviluppo continuo

È possibile rilevare Fx, Fy, εx, εy e tutte le dimensioni da esse derivate. Inoltre, questo dispositivo rispetta tutti i requisiti ISO 16842 “Materiali metallici – fogli e strisce – metodo di prova a trazione biassiale utilizzando provini cruciformi” del 2014

All’Institute of Metal Forming and Casting della TU Munich, un prototipo creato per questa applicazione è in fase di test, per analizzare la duttilità della lamina in metallo. L’obiettivo è capire quanto questo dispositivo possa essere utilizzato nella determinazione del limite di formabilità della lamina in metallo e migliorare sia la geometria del provino, specificata nella norma ISO, che il setup di prova. www.utg.de

Video: Dispositivo per prove biassiali

Cooperazione con altre università e partner industriali

In collaborazione con l’impresa GOM, sono stati eseguiti i primi test con il sistema ARAMIS. I test mostrano la distribuzione della deformazione in un provino normato ISO16842. Le prime misurazioni hanno poi stimolato una forte collaborazione con l'università di Monaco TU Munich.

Cerchiamo e troviamo la soluzione di prova più adatta alle tue esigenze.

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