Testen van wielen, velgen en banden
Wielen voor auto's bestaan uit staal, lichtmetaal of composietmateriaal met bijhorende banden. De band is een complexe combinatie van materialen met zeer uiteenlopende eigenschappen. ZwickRoell testsystemen worden gebruikt voor de bepaling van de quasi-statische en dynamische eigenschappen van wielen, velgen en banden. Dit gaat van standaardtests op rubber, textiel en draad tot tests op een volledig wiel of een complete band.
Leer meer over onze oplossingen voor
Banden Velgen Wielen Schijfremblokken Vraag een gesprek Downloads
Testen van de onderdelen van een band
Het testen van banden kent bijzondere uitdagingen door de complexe materiaalsamenstelling van de banden. Banden bestaan uit een combinatie van rubbercompounds (uit natuurlijk of synthethisch rubber, carbon black en verschillende additieven) en ingebedde stukken weefsel (versterking gemaakt uit staal of textielkoord). De combinatie van deze materialen leidt tot anisotropisch gedrag, vooral onder mechanische belasting.
De verschillende materialen en hun interacties vereisen specifieke testmethoden voor de bepaling van eigenschappen zoals treksterkte, delaminatiegedrag en reologische parameters. Onder andere de volgende tests worden bij kamertemperatuur en bij typische omgevingstemperaturen van -70 tot +250 °C uitgevoerd:
- Trektest volgens ISO 37 en ASTM D412, scheurgroeitests volgens ISO 34 en ASTM D624 op elastomeren met verschillende samplevormen
- Hardheid, elasticiteit en verslijttests op elastomeren
- Uittrektests van staal- en textielkoord uit elastomeerlagers
- Trektests op staal- en textielkoord, geautomatiseerd omwille van de grote hoeveelheid samples bij de ontwikkeling van nieuwe compounds
- Bepaling van de visco-elastische eigenschappen
Stijfheid van autobanden bij variabele bandendruk
De bepaling van de stijfheid van autobanden gebeurt door de meting van de krachtverhoudingen bij verticale en horizontale belasting met variabele bandendruk.
Hiervoor gebruiken we een 50 kN AllroundLine materiaaltestmachine met een horizontale lineaire eenheid en een meerassig krachtmeetplatform op de onderste sokkeltraverse. Met het passende testprogramma in de testXpert testsoftware worden de gewenste tests bij verticale en horizontale belasting met verschillende bandendrukken uitgevoerd en geëvalueerd.
Testen van axiale vervorming van de velgrand
Voor de bepaling van de stijfheid worden ter hoogte van de velgrand druktests uitgevoerd met een speciale drukstempel. Hiervoor wordt een vloermodel testmachine met een naar voren uitstekende en in de hoogte verstelbare opspantafel met T-gleuven gebruikt. De velgen kunnen daardoor op ergonomische hoogte in de testruimte geplaatst en gefixeerd worden. De krachtmeetcel garandeert de exacte meting van de axiale kracht, ook wanneer omwille van de geometrische vorm van de velg zijdelingse krachten ontstaan. Door zijn speciale opbouw en constructie kan de krachtmeetcel zowel voor metingen boven als onder de traverse gebruikt worden.
Bepaling van de vervormingen over heel het oppervlak van een lichtgewicht velg
Bij het bepalen van de vervormingen in het vlak op een lichtgewicht velg, wordt de variabele axiale of radiale aslast uitgeoefend door een elektromechanische testcilinder en wordt de vervorming geregistreerd met een optisch 3D vervormingsmeetsysteem. De daaruit resulterende rekresultaten geven uitsluitsel over mogelijke zwakke punten in het onderdeel.
Hardheidsmetingen op aluminium velgen
Velgen worden blootgesteld aan hoge mechanische en thermische belastingen tijdens het rijden. Daarom moeten ze een hoge sterkte en een hoge weerstand tegen vermoeiing hebben. De materiaaleigenschappen van aluminium velgen worden erg beïnvloed door de legering, het productieproces (bv. gieten, smeden) en thermomechanische nabehandelingen.
Hardheidsmetingen worden gebruikt als niet-destructieve testmethode om de materiaaleigenschappen te karakteriseren. Ze dienen om consistente mechanische eigenschappen te garanderen over verschillende productieloten. In de praktijk wordt vooral de Brinell hardheidsmeetmethode volgens ISO 6506 of ASTM E10 gebruikt (bv. HBW 2.5/62.5), vooral voor het testen van zones met hoge spanningen zoals de velgrand, de spaken, het midden en de montageflens.
De Vickers methode volgens ISO 6507 kan ook gebruikt worden om de homogeniteit en indringdiepte van de warmtebehandeling te onderzoeken en hardheidscurves op te maken. Afhankelijk van de testomgeving worden de tests manueel uitgevoerd voor productiecontrole of automatisch bij testsystemen die geïntegreerd worden in de lijn.
Voor uitgebreide hardheidsmetingen op wielen, is de ZwickRoell VisionLine universele hardheidsmeter de optimale keuze.
Testen van schijfremblokken
Schrijfremblokken zijn een van de belangrijkste onderdelen van het remsysteem. Om de kwaliteit van de blokken te evalueren, wordt onder andere de verandering in dikte van het blok bepaald, via ééndimensionele drukbelasting in de richting loodrecht op het wrijvingsvlak van de remblokken.
Voor deze opgave worden ZwickRoell materiaaltestmachines uitgerust met een druktestkit met geïntegreerd meetsysteem. De meting van de vervorming gebeurt via drie meettasters, die verdeeld zijn op een steekcirkel per 120°. De drukbelasting wordt uitgeoefend door een zuigervervangende drukstempel met cirkelvormige krachtverdeling. Door de flexibele ophanging van de drukstempel ontstaat een exact parallelle belasting van het remblok. Hierdoor wordt een absoluut gelijkmatige en homogene drukverdeling gegarandeerd. De testpositie van de drukstempel loopt door het oppervlaktezwaartepunt van de remblok. De testopstelling is zowel geschikt voor enkelvoudige remblokken als remblokken bestaande uit meerdere delen.
Hardheidsmetingen op remschijven
Schijfremmen zijn kritisch voor de veiligheid van het chassis en worden onderworpen aan extreme thermische en mechanische belasting tijdens gebruik. Om een stabiel wrijvingsgedrag, lage vatbaarheid voor scheurvorming en voldoende slijtageweerstand te garanderen, worden voor serieproductie vooral smeedlegeringen (GJL) of composieten (gietaluminiumhybriden of CMCs) gebruikt.
Hardheidsmetingen worden gebruikt als niet-destructieve testmethode om de materiaalkwaliteit van schijfremmen te karakteriseren:
- Voor gesmede remschijven is de Brinell methode volgens ISO 6506 de gangbare genormeerde methode. De tests worden voornamelijk uitgevoerd in de frictiering en de naaf van de schijf. Typische testlasten variëren van HBW 2.5/187.5 tot HBW 10/3000, afhankelijk van de materiaaldikte, de structuur en de specificatie. Daarnaast wordt de Vickers methode volgens ISO 6507 gebruikt om de perlitische lamellaire structuur te evalueren om zo conclusies te trekken over de slijtvastheid van de remschijven.
- In het geval van gecoate of warmtebehandelde remschijven zoals koolstofrijk gietijzer of lasergeharde varianten, kan de Vickers methode volgens ISO 6507 ook gebruikt worden om de perlitische lamellaire structuur te evalueren om zo conclusies te trekken over de slijtvastheid van het materiaal.
- OEM specificaties en industrienormen zoals SAE J431 (voor grijs gietijzer) of interne bedrijfsnormen definiëren de toelaatbare hardheidsbereiken van de implementatiemethode. In serieproductie worden de tests gewoonlijk manueel of halfautomatisch uitgevoerd, maar in toepassingen met hoge aantallen samples wordt steeds meer inline getest als onderdeel van digitale procescontrole.
Voor uitgebreide hardheidsmetingen op wielen, is de ZwickRoell VisionLine universele hardheidsmeter de optimale keuze.
