Samenwerkingen met universiteiten
ZwickRoell ondersteunt voortdurend studenten van universiteiten en hogere onderwijsinstellingen bij hun bachelor- of masterthesis, of hun doctoraat. ZwickRoell kan vaak ondersteuning leveren door testmachines ter beschikking te stellen die zij nodig hebben voor hun wetenschappelijk werk. Dit onderzoek, waarbij nieuwe en verbeterde testmethodes en producten worden ontwikkeld, maakt op zijn beurt het ZwickRoell gamma beter. Door de jaren heen, hebben we nauwe banden met universiteiten en instituten ontwikkeld. Deze samenwerkingen worden gevoed door de expertise van ZwickRoell in materiaaltests en engineering, en de wetenschappelijke analyses uitgevoerd door de universitaire partners.
Micro klemmen
De laatste jaren is er steeds meer vraag naar oplossingen voor steeds kleiner wordende samples. Soms zijn de samples klein omdat ze genomen worden uit componenten met kleine afmetingen, soms is het echter ook nuttig te onderzoeking of de afmetingen van het sample een invloed hebben op de materiaalkarakteristieken. Zelfs in de normen werden al standaard mini-samples gedefinieerd voor verschillende materialen.
In deze context begon ZwickRoell een project met de Lucerne University of Applied Sciences and Arts gericht op het optimaliseren van het werken met mini-samples.
In dit project werd een nieuwe klem voor micro-monsters ontworpen als onderdeel van een bachelorthesis. Het werk behandelt zowel de manipulatie als de uitlijning van kleine samples.
Speciale klem met lineaire geleiding
Voor een optimale werkwijze, wordt de volledige klem uit de machine gehaald en ergonomisch op de tafel geplaatst. Het sample wordt gepositioneerd op een slede en gecentreerd in de klemmen. Vervolgens wordt de slede verwijderd, wordt de bovenste klem bij het sample gebracht en vastgemaakt.
Nu wordt het geheel door middel van een speciale bevestiging in de testmachine geplaatst. Deze procedure met de lineaire geleiding zorgt ervoor dat de scheefstelling en andere parasitaire krachten worden geminimaliseerd.
Met behulp van de laserXtens compact HP, kunnen zelfs de kleinste samples met een meetlengten van 3 mm in hun geheel mechanisch gekarakteriseerd worden.
Optische rekmeting
Een directe meting van de rek is van bijzonder belang. Een hoge resolutie en hoge nauwkeurigheidsgraad zijn vitaal aangezien de absolute vervorming vaak slechts een paar micrometer bedraagt door de kleine afmetingen van het sample. Daarom is de laserXtens compact HP de ideale rekmeter. Slechts één contactloze extensometer kan betrouwbare testresultaten leveren voor samples van dit formaat.
De afbeelding hieronder toont een sample uit een titaniumlegering van het IISc Bangalore met een volledig spanning/rek diagram. De zwarte curve werd gemeten met de laserXtens compact, de rode curve via de bewegende traverse.
Voorbeelden van micro-samples
Biaxiale testopstelling
ZwickRoell besliste een opstelling te bouwen voor een biaxiale test gebaseerd op een publicatie ingezonden voor de ZwickRoell Science Award 2011 door de Nihon University. In tegenstelling tot een normale biaxiale machine, wordt de multi-axiale spanningstoestand bereikt in een universele testmachine met behulp van een deflector.
De deflector wordt in een normale testmachine geplaatst, waarna een drukkracht wordt uitgeoefend op een sample in X en Y richting via vier armen. De krachtwaarden worden gemeten door vier krachtcellen, en de vervorming van het sample wordt geregistreerd door een videoXtens of laserXtens systeem.
Permanente ontwikkeling
Fx, Fy, εx en εy kunnen bepaald worden, samen met de hiervan afgeleide grootheden. Verder vervult deze opstelling alle voorwaarden gesteld door ISO 16842 "Metallic materials - Sheet and strip - Biaxial tensile testing method using a cruciform test piece" uit 2014.
Bij het Institute of Metal Forming and Casting aan de TU München wordt een prototype van deze toepassing getest voor verdere evaluatie van de ductiliteit van plaatstaal. Het doel is te bepalen in hoeverre deze opstelling kan worden gebruikt om de vervormingslimiet van plaatstaal te bepalen, en de samplegeometrie te verbeteren uit de ISO norm. www.utg.de
Video: Biaxiale testopstelling
Samenwerkingen met andere universiteiten en industriële partners
Samen met de firma GOM werden de eerste tests uitgevoerd met een ARAMIS systeem. Deze tonen de rekverdeling bij het testen van een sample met geometrie volgens ISO16842. Deze initiële metingen gaven de aanzet voor een nauwe samenwerking met de TU München.
