Automotive Testing
Branża motoryzacyjna przechodzi przez okres dużych zmian – elektryfikacja rewolucjonizuje technologie napędowe i niesie ze sobą nowe wyzwania w zakresie bezpieczeństwa, wydajności i zrównoważonego rozwoju.
Jako wiodący dostawca usług w zakresie badań mechanicznych i wielofunkcyjnych materiałów oraz komponentów, ZwickRoell wspiera producentów i dostawców we wdrażaniu innowacyjnych rozwiązań. Nasze procedury badawcze wyznaczają standardy jakości i wydajności, spełniając najnowocześniejsze wymagania dotyczące materiałów, konstrukcji i komponentów napędowych. Niezależnie od tego, czy chodzi o standardowe testy zgodne z międzynarodowymi normami czy o dostosowane do indywidualnych potrzeb koncepcje badawcze – dzięki dziesięcioleciom doświadczenia i najwyższemu poziomowi wiedzy fachowej towarzyszymy Państwu w drodze do przyszłości mobilności.
Od stali o wysokiej wytrzymałości i stopów aluminium do lekkich konstrukcji, po badania systemów akumulatorowych i napędów elektrycznych: ZwickRoell to niezawodny partner w badaniu materiałów i komponentów w erze New Energy Vehicles.
E-Mobilność Podwozie Karoseriae Silnik & Napęd Wnętrze i bezpieczeństwo Automatyzacja Ciekawe projekty klientów Proszę o poradę
Elektryfikacja / E-Mobilność
Elektromobilność ewent. Elektryfikacja stawiają przed branżą motoryzacyjną nowe wyzwania – począwszy od bezpieczeństwa, wydajności i żywotności akumulatorów, przez efektywność silników elektrycznych, po wielofunkcyjne badania ogniw paliwowych.
- Aby ocenić obciążalność, wydajność i bezpieczeństwo akumulatorów litowo-jonowych w rzeczywistych warunkach oraz zagwarantować najwyższe standardy jakości, podczas badania akumulatorów kluczowe znaczenie mają badania mechaniczne, elektryczne i termiczne.
- Technologie Hairpin i innowacyjne arkusze elektryczne optymalizują wydajność i trwałość silników elektrycznych, ale stwarzają poważne wyzwania w zakresie produkcji. Dlatego innowacyjne metody badawcze mają ogromne znaczenie dla precyzyjnej analizy właściwości materiałów i procesów produkcyjnych.
- Jednocześnie rozwój ogniw paliwowych wymaga szczegółowego badania materiałów w celu sprawdzenia takich aspektów, jak dyfuzja gazu i odporność chemiczna.
Dzięki najnowocześniejszej technologii badawczej firma ZwickRoell wspiera producentów i dostawców w niezawodnym badaniu i dalszym rozwijaniu ich produktów. Niezależnie od tego, czy chodzi o testy zderzeniowe akumulatorów, dynamiczne badania materiałów czy dane materiałowe do symulacji o wysokiej precyzji – ZwickRoell dostarcza dostosowane rozwiązania dla mobilności jutra.
Badania podwozia
Podwozie pojazdu ma kluczowe znaczenie dla ogólnego bezpieczeństwa, stabilności jazdy, komfortu jazdy i oszczędności paliwa, a przejście na elektromobilność stwarza nowe wyzwania badawcze.
- Kluczowym tematem jest Badanie dużych odlewanych elementów konstrukcyjnych (Mega Castings). Odlewane ciśnieniowo części podwozia znacznie zmniejszają liczbę podzespołów w pojeździe, a tym samym złożoność produkcji. Nowe technologie pozwalają na stosowanie cieńszych ścian i redukcję masy pojazdu. Gdy duże elementy zestalą się, mogą pojawić się wady w postaci kieszeni powietrznych lub pęknięć. Ponieważ są to elementy konstrukcyjne podlegają najwyższym standardom bezpieczeństwa, co sprawia, że niezbędne są obszerne badania. Wyzwaniem podczas badania jest to, że komponenty mają bardzo złożoną geometrię, a konieczne jest pobieranie płaskich próbek do rozciągania, dlatego możliwe jest wykonywanie jedynie próbek o bardzo małej geometrii . Do przeprowadzenia tej miniaturowej próby rozciągania ZwickRoell oferuje specjalne specjalne krótkie hydrauliczne uchwyty do próbek do miniaturowych próbek na rozciąganie z Megacastings, które sprostają wyzwaniom związanym z mocowaniem i gwarantują precyzyjny pomiar. Konieczne jest wykonanie do rozciągania płaskich próbek, gdyż próbki okrągłe musiałyby zostać zfrezowane, co skutkowałoby usunięciem warstwy zewnętrznej, która jest kluczowa dla oceny jakości odlewu.
- Sprężyny zawieszenia współpracują z amortyzatorami jako elementy tłumiące drgania pomiędzy podwoziem a nadwoziem. Mają one kluczowe znaczenie dla komfortu jazdy i bezpieczeństwa nowoczesnych pojazdów. Szczególnie w samochodach elektrycznych coraz ważniejsze staje się badanie sprężyn i amortyzatorów aby optymalnie dostosować zachowanie kierowcy do dodatkowego ciężaru układów akumulatorowych . W zastosowaniach motoryzacyjnych preferowane są sprężyny śrubowe . System do badania sprężyn ZwickRoell charakteryzuje się wyjątkową wieloosiową platformą pomiarową z maksymalnie dziewięcioma czujnikami siły , które mierzą nie tylko siły osiowe, ale także siły poprzeczne i linie sił z wysoką precyzją oraz określają wszystkie parametry sprężyny – w tym punkty przebicia, sztywność sprężyny, siłę blokowania i okrąg otaczający – automatycznie i zgodnie z normami.
- Koła w sektorze motoryzacyjnym są wykonane ze stali, metali lekkich lub materiałów kompozytowych i powiązanych opon. Opona to złożony korpus kompozytowy wykonany z materiałów o różnorodnych właściwościach fizycznych. Systemy badawcze ZwickRoell służą do określania właściwości quasi-statycznych i dynamicznych kół, felg i opon . Obejmują one zarówno standardowe badania gumy, tekstyliów i przewodów, jak i badania całego układu koło/felga/opona.
Badanie karoserii
Aby sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie ochrony pasażerów, lekkości konstrukcji i funkcjonalności, nowoczesne nadwozia samonośne stają się coraz bardziej złożonymi konstrukcjami w budownictwie hybrydowym. Oprócz klasycznych materiałów stalowych stosuje się obecnie stale o wysokiej i bardzo wysokiej wytrzymałości, aluminium i w coraz większym stopniu tworzywa sztuczne .
Badanie karoserii: Materiały metalowe
Metale odgrywają kluczową rolę w konstrukcji samochodów – zapewniają stabilność, bezpieczeństwo i trwałość, a także są łatwe w obróbce. Od stali o wysokiej wytrzymałości i stopów aluminium do lekkich konstrukcji po złożone elementy odlewane i kute muszą materiały metaliczne wytrzymywać największe obciążenia.
- Podstawą oceny i charakterystyki są próby rozciągania metali zgodnie z normą ISO 6892-1 ewent. ASTM E8 z określeniem wartości r i określeniem wartości n . Tutaj analizowane są podstawowe wartości wytrzymałościowe blach.
- Ponadto w nowoczesnej konstrukcji nadwozi istotną rolę w zapewnieniu jak najlepszego wykorzystania materiałów odgrywają metody badawcze tłoczności blach i próba zginania blach zgodnie z normą VDA 238-100 .
- Podczas wypadku występują niezwykle duże naprężenia, także w nadwoziu pojazdu. Aby precyzyjnie ocenić i zoptymalizować bezpieczeństwo oraz Crash-Performance zastosowanych materiałów i komponentów, konieczna jest znajomość ich zachowania w danych warunkach. Wymagane parametry uzyskuje się dzięki szybkim próbom rozciągania na na szybkich maszynach wytrzymałościowych serii HTM.
- Ponadto wytrzymałość na pękanie KIc jest kluczowym parametrem oceny wytrzymałości na pękanie materiałów metalowych. Opisuje odporność na powstawanie pęknięć i jest oznaczana zgodnie z normą ASTM E399 na podstawie wstępnie zdefiniowanej próbki pękniętej.
ZwickRoell oferuje wszystkie metody badawcze niezbędne do kalibracji powszechnie stosowanych modeli materiałów i uszkodzeń, wspierając w ten sposób rozwój bezpiecznych i wydajnych konstrukcji pojazdów.
Badanie karoserii: Materiały z tworzyw sztucznych
Rosnące wymagania dotyczące lekkich konstrukcji i nowe wymagania wynikające z elektryfikacji pojazdów przyczyniają się do coraz powszechniejszego stosowania części z tworzyw sztucznych w konstrukcjach samochodowych. Wiąże się to z nowymi wyzwaniami, ponieważ konieczne jest teraz opracowywanie odpowiednich modeli materiałowych dla tworzyw sztucznych również na potrzeby symulacji – na przykład symulacji zderzeń.
Oprócz klasycznych statycznych charakterystyk tworzyw sztucznych coraz ważniejsze stają się badania wykonywane z dużą prędkością jak szybkie próby rozrywania i próby przebicia pozwalające sprawdzić zachowanie się tworzyw sztucznych w ekstremalnych warunkach. Ponadto próby zmęczeniowe tworzyw sztucznych odgrywają coraz ważniejszą rolę w zapewnianiu długoterminowej odporności tworzyw sztucznych i ich związków. CAMPUS (Computer Aided Material Preselection by Uniform Standards) to sieć producentów materiałów, która poprawia porównywalność wyników badań poprzez jednolite standardy badania – a tym samym tworzy również podstawę do standaryzacji badań zmęczenia tworzyw sztucznych w konstrukcji nadwozi samochodowych. ZwickRoell aktywnie uczestniczy w tym procesie i dlatego zawsze utrzymuje najnowocześniejsze procedury badawcze.
Badania silnika i napędu (silnik spalinowy)
Badania mechaniczne elementów silnika i układu napędowego są niezbędne do zapewnienia niezawodności i wydajności silników spalinowych i układów napędowych. Elementy takie jak korbowody, wały korbowe, sprężyny zaworowe i sprzęgła są podczas eksploatacji narażone na duże obciążenia mechaniczne i dlatego muszą być poddawane rygorystycznym badaniom. Do badań tych zaliczają się m.in. testy zmęczeniowe, badania twardości i badania skręcania, które pozwalają zapewnić trwałość użytkową i bezpieczeństwo podzespołów. ZwickRoell oferuje standardowe i dostosowane do potrzeb klienta rozwiązania badawcze, które spełniają specyficzne wymagania branży motoryzacyjnej.
Badanie elementów wewnętrznych i bezpieczeństwa
Od badania komfortu siedzeń samochodowych przez próby działania przełączników i przycisków do charakterystyki siła - droga zaworów magnetycznych lub mechaniczne badania systemów poduszek powietrznych i pasów – ZwickRoell oferuje precyzyjne rozwiązania badawcze dostosowane do różnorodnych wymagań wnętrz pojazdów. Dzięki temu możliwe będzie przebadanie komfortu, funkcjonalności i bezpieczeństwa przed produkcją seryjną.
Przykłady badania elementów obsługowych
Automotive Testing - Możliwości automatyzacji
Zautomatyzowane systemy badawcze stanowią integralną część niemal wszystkich obszarów i umożliwiają uzyskiwanie precyzyjnych, powtarzalnych wyników przy jednoczesnej redukcji kosztów i zwiększeniu elastyczności.
Dzięki wykorzystaniu najnowocześniejszej technologii robotyki badania można przeprowadzać całą dobę, co skraca czas przetwarzania i minimalizuje wysiłek ręczny, a tym samym wpływ użytkownika na wyniki badań. W środowisku motoryzacyjnym liczba badań jest jednak często niewystarczająca, aby uzasadnić przeprowadzenie całkowicie zautomatyzowanych badań. Dzięki systemowi badawczemu ALEX firma ZwickRoell oferuje wysoce precyzyjną, zautomatyzowaną platformę badawczą do małych serii badawczych, która zapewnia dokładne i porównywalne wyniki badań – niezawodnie, wydajnie i optymalnie dostosowane do indywidualnych wymagań.

DO AUTORA:
Head of Global Industry Management
- Odpowiedzialny za strategiczny rozwój rozwiązań badawczych w sektorze mobilności i baterii w ZwickRoell
- Specjalista do spraw mechanicznych badań materiałów i komponentów w przemyśle motoryzacyjnym
- Wieloletnie doświadczenie naukowe w Katedrze Technologii Kształtowania i Inżynierii Odlewniczej (utg) na na Uniwersytecie Technicznym w Monachium
- Zarządzanie wieloma dwustronnymi projektami badawczymi z wiodącymi producentami samochodów
- Tematyka naukowa: Charakterystyka materiałów blaszanych i eksperymenty dyfrakcyjne in-situ
- Promocja 2023 na temat: Charakterystyka sprężysto-plastyczna stali o wysokiej wytrzymałości