VDA 238-100 Prova di flessione su disco per materiali metallici
La norma VDA 238-100 descrive come eseguire una prova di flessione su provini di piccole dimensioni realizzati con materiali metallici quali leghe di alluminio e acciai ad altissima resistenza (resistenza alla trazione Rm ≥ 780 MPa). Dal 2017, i requisiti per il dispositivo di prova sono molto severi, al fine di garantire che l'angolo di flessione misurato rifletta solo il materiale stesso e non sia influenzato dal dispositivo di prova. Ciò consente una migliore valutazione della formabilità del materiale.
Le seguenti informazioni forniscono una descrizione completa. Tuttavia, per garantire che la prova di flessione su disco sia eseguita in conformità alla normativa VDA 238-100, è essenziale fare riferimento alla normativa completa.
Obiettivi e applicazioni Preparazione provini e provini Requisiti di rigidità Esecuzione di una prova Kit per prove di flessione a 3 puntiFunzioni otticheRichiedere una consulenza
VDA 238-100 Obiettivi e applicazioni
La prova di flessione su disco secondo VDA 238-100 viene utilizzata per determinare l'angolo di flessione, ad esempio, dei pannelli della carrozzeria delle automobili. L'obiettivo è quello di ottenere informazioni sul comportamento di deformazione e sulla suscettibilità al cedimento dei materiali metallici durante i processi di formatura con componenti prevalentemente piegati (come le operazioni di bordatura) o sotto carico d'urto.
La linea guida è stata sviluppata in collaborazione con produttori e fornitori dell'industria automobilistica al fine di stabilire uno standard globale uniforme per le applicazioni del settore industriale automotive.
VDA 238-100 Preparazione provini e provini
La qualità della preparazione dei provini ha un impatto significativo sulla prova. Pertanto la normativa VDA 238-100 prescrive varie fasi per la preparazione scrupolosa dei provini. La superficie del provino deve essere pulita e i bordi devono essere sbavati, levigati o rifiniti in altro modo, se necessario.
I provini per la prova di flessione su disco sono piccole piastre metalliche piatte con dimensioni standard di 60 mm × 60 mm. Se sono previsti carichi di prova elevati, la larghezza del provino può essere ridotta previa consultazione con il cliente.
I materiali con elevata formabilità possono essere pre-stirati per una migliore caratterizzazione.
VDA 238-100 Requisiti di rigidità per il dispositivo di prova
La rigidità del dispositivo di prova è decisiva per i risultati di prova. Se la rigidità è bassa, la deformazione del dispositivo di prova influenza l'angolo di flessione determinato, ovvero lo rende più basso di quanto dovrebbe essere in realtà. "Per gli angoli di flessione αset > 130°, la rigidità del dispositivo di prova deve essere verificata. Con una forza di punzonatura di 3000 N, l'espansione totale dei rulli non deve superare 0,1 mm" (Fonte:VDA 238-100:2020-07, Sezione 4 Test apparatus and test equipment, Editore:VDA [ German Association of the Automotive Industry]).
Con il nostro dispositivo di prova per prove di flessione su piastre di piccole dimensioni soddisfiamo i requisiti di elevata rigidità con la massima precisione.
VDA 238-100 Preparazione della prova
Il kit per la prova di flessione viene posizionato nella macchina per prove di trazione in modo che i rulli siano paralleli e centrati sotto lo stampo con una tolleranza di ±0,05 mm. La distanza tra i rulli è definita nella normativa VDA 238-100 in funzione dell'angolo di flessione target calcolato αset:
| Acciaio | 2 tm + 0,5 mm | |
| Leghe Al | αset ≤ 130° | 2 tm |
| αset > 130° | 2 tm + 0,5 mm per t ≤ 2,0 mm |
tm = Spessore del provino prima della prova, t = spessore nominale
I provini devono essere posizionati simmetricamente sui rulli in modo che la forza possa essere applicata con il punzone al centro della distanza del supporto. A seconda del materiale e dello spessore del provino, il raggio del punzone è selezionato come segue:
| Acciaio (Rm ≥ 780 MPa) | 0,4 mm | |
| Leghe Al | 0,2 mm per t ≤ 2,0 mm | 0,4 mm per t > 2,0 mm |
Eseguire una prova secondo VDA 238-100
Il provino viene piegato a velocità di prova definite fino al raggiungimento di uno dei tre criteri di arresto:
- Riduzione in forza:
Acciaio = 60 N
Alluminio t ≤ 2,0 mm = 30 N
Alluminio t > 2,0 mm = 60 N - Spegnimento a una corsa della traversa che assicura un angolo di flessione dopo la riduzione in forza attesa di 30 N o 60 N e prima del serraggio
- Spegnimento in caso di aumento significativo della forza
Determinazione dell'angolo di flessione
VDA 238-100 descrive tre modi per determinare l'angolo di flessione per la valutazione:
- Manualmente (αₘ) secondo l'Allegato C: L'angolo di flessione α viene misurato manualmente utilizzando un goniometro dopo aver rimosso il provino dal kit per prove di flessione. In questo caso viene misurata solo la deformazione plastica.
- Tramite calcolo (α꜀) secondo l'allegato D: L'angolo di flessione α꜀ viene calcolato con il supporto di un software sulla base del movimento della traversa, per cui l'angolo di flessione include la deformazione plastica ed elastica.
- Tramite misurazione ottica (αₘ) secondo l'Allegato E: L'angolo di flessione αₒ è determinato usando un sistema di camera di precisione mentre il provino viene caricato. Una camera misura l'angolo di flessione direttamente sul provino durante la prova. Questo test misura la deformazione elastica e plastica.
"Grazie a una stretta collaborazione con gli attori principali del settore, sappiamo che un angolo di flessione elevato è un criterio chiave per l'elevata qualità del materiale. A sua volta, è fondamentale che il dispositivo di prova abbia un'elevata rigidità. E proprio questo era l'obiettivo dello sviluppo. Tuttavia, anche la semplicità, la rapidità e la sicurezza di funzionamento erano importanti per noi, poiché garantiscono che l'apparecchio soddisfi le esigenze dell'uso quotidiano. Insieme ai clienti, abbiamo testato intensamente e ulteriormente sviluppato il dispositivo di prova. Il risultato è un prodotto che, oltre alla precisione tecnica, offre soprattutto una cosa: competenza autentica e pratica".
Dr. Erhard Reimann, Product Manager dei sistemi di prova statici per i metalli
Prova di flessione su disco conforme a VDA 238-100 con ZwickRoell
Il kit per prove di flessione su disco di ZwickRoell è stato sviluppato in collaborazione con un importante produttore automobilistico. Non solo soddisfa i requisiti della norma VDA 238-100, ma è anche perfettamente adatto alle prove quotidiane: Facile da usare, impatto minimo dell'operatore e supporto intelligente grazie alle opzioni di misurazione e analisi ottica.
Utilizzate la macchina di prova anche per altre applicazioni? Non è necessario rimuovere il dispositivo di prova. È possibile montare direttamente sul kit per prove di flessione su disco vari supporti per provini o strumenti di prova utilizzando un adattatore.
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- Informazioni sul prodotto: Kit per prove di flessione a 3 punti su disco su materiali metallici PDF 492 KB
- Informazioni sul prodotto: Macchine di prova materiali AllroundLine da Z005 a Z100 PDF 1 MB
- Informazioni sul prodotto: Macchine di prova materiali ProLine da Z005 a Z100 PDF 1 MB