Ga naar de inhoud van de pagina

Hogesnelheids trektest

SEP 1230, DIN EN ISO 26203-2, ISO 18872, ISO 6603-2, SAE J2749 Nov 2008

Het breukgedrag van materialen is afhankelijk van o.a. de belastingssnelheid. Hoge snelheid trektests leveren een beeld van trekeigenschappen van metalen of kunststoffen bij hoge vervormingssnelheden. Deze parameters zijn bijzonder waardevol voor crashtestsimulaties.

Tijdens een hogesnelheids trektest, wordt een test uitgevoerd op een vlak sample met zeer hoge belastingssnelheden tot wel 20 m/s. De rek kan rechtstreeks op het sample gemeten worden, waardoor het mogelijk wordt een spanning-rek diagram te registreren. 

Hogesnelheids trektests worden uitgevoerd met een hogesnelheids testmachine. Deze servohydraulische testmachines bereiken ter hoogte van het sample vervormingssnelheden tot 20 m/s bij krachten tot 160 kN.

Crashtests zijn al nuttig in de ontwerpfase

Het is al lang geweten dat het breukgedrag van materialen onder andere afhankelijk is van de belastingssnelheid, met andere woorden de reksnelheid. De praktijk toont echter dat impactbelastingen vaak de oorzaak zijn van het falen van een onderdeel. Ontwerpers van auto’s met hoge crashweerstand merkten al snel dat materiaaleigenschappen uit quasi-statische tests leidden tot incorrecte resultaten. Enkel met waarden uit hogesnelheids trektests was het mogelijk een goede correlatie te verkrijgen tussen numerische simulatie en realiteit.

Aangezien numerische simulaties steeds meer gebruikt worden bij het ontwerpen van productieprocessen (stampen, smeden), is het essentieel kennis te hebben van de invloed van de snelheid op de vloeicurve. Op dit vlak waren discussies tussen materiaalkundigen steeds gefocust op reksnelheden. Aangezien deze afhangen van de samplevorm lo, zijn ze niet geschikt om een machinekarakteristiek mee op te stellen. Daarom vermelden machinefabrikanten een zuigersnelheid.

De relatie tussen reksnelheid en zuigersnelheid v is:

ϵ = (Δϵ / Δt) = (Δl / l0) x (l / Δt) = (v / l0)

Hogesnelheids trektest

Hogesnelheids trektest bij 1000 °C met een hogesnelheids testmachine 160 kN / 20 m/s

Normen voor hogesnelheids trektests

  • SEP 1230: Bepaling van de mechanische eigenschappen van plaatmetaal bij hoge reksnelheden in hogesnelheids trektests
  • DIN EN ISO 26203-2: Metaal - Trektests bij hoge reksnelheden - Deel 2: Servohydraulische en andere systemen
  • ISO 18872: Kunststoffen - bepaling van de trekeigenschappen bij hoge reksnelheden
  • ISO 6603-2: Kunststoffen - bepalen van de doorsteekweerstand van stijve kunststoffen - Deel 2: Geïnstrumenteerde impacttests
  • SAE J2749 Nov 2008: Trektests met hoge reksnelheden op polymeren

Data-acquisitie

Bij hogesnelheids trektests worden samples vaak voorzien van rekstrookjes voor een nauwkeurigere krachtmeting. De rekstrookjes worden (aan beide zijden, voor- en achterkant) aangebracht op een zone die enkel elastisch vervormt. De rekstrookjes worden diagonaal geplaatst in een halve brugopstelling. Het meetsignaal toont aanzienlijk minder oscillaties dan het krachtsignaal van een piezo krachtcel.
Ook in het testgedeelte kunnen rekstrookjes aangebracht worden voor een nauwkeurige rekmeting. In dit geval wordt een rekstrookje in kwartbrugopstelling gebruikt. Aangezien de testduur zeer kort is (slechts enkele milliseconden), is een zeer snelle meetversterker nodig met een bijkomende transiënte geheugenkaart.

Producten voor hogesnelheids trektests

Top