Dinamik malzeme testi: Hangi tahrik sistemi gereksinimlerime uygun?
İster bir vida, ister yapay kalça eklemi, isterse bir araç parçası olsun, bileşenler ve malzemeler kullanım ömürleri boyunca dinamik yüklere dayanmalıdır. Önemli soru şudur: Malzeme, bozulmadan önce gerilimlere ne kadar dayanabilir? Dinamik yorulma testi tam da bu noktada devreye girer. Ancak, her test cihazı aynı değildir; özellikle tahrik sisteminde, yalnızca test sonuçlarını değil, aynı zamanda işletme maliyetlerini ve bakım gereksinimlerini de etkileyen önemli farklılıklar vardır.
Servo hidrolik Kırılma tokluğunun videosu Rezonans sistemleri Yorulma testinin videosu Doğrusal motor Elektro mekanik Burulma Karşılaştırma tablosu Test yazılımı Video testXpert Riletişimeİletişime geçin
Servo hidrolik: En yüksek talepler için klasik
Servohidrolik test cihazları, maksimum kuvvetler, yüksek esneklik ve çok yönlü test görevleri söz konusu olduğunda standart olarak kabul edilir. Hassas servo valfler tarafından kontrol edilen hidrolik silindirlerle çalışırlar. Özellikle Low-Cycle-Fatigue-Tests (LCF) testleri, kırılma mekaniği testleri veya yüksek hızlı çekme ve delme testleri (örneğin, ISO 6603-2 yada ASTM D3763'e göre) gibi oldukça dinamik uygulamalar için hidrolik genellikle tek alternatiftir.
Ancak bu gücün bir bedeli vardır: Hidrolik ünitelere sağlanan sürekli basınç, enerji yoğun bir işlemdir. Yağ ve filtre değişimleri ile düzenli hortum değişimleri nedeniyle bakım çalışmaları nispeten yüksektir. Gürültü seviyesi de hafife alınmamalıdır. Ancak, uygun bakımla servo hidrolik cihazlar 2.000 kN'yi aşan kuvvetlerde bile uzun yıllar boyunca tutarlı sonuçlar verir.
Rezonans sistemler: Enerji verimliliği yüksek frekansla buluşuyor
Yorulma dayanımı ve yüksek çevrimli yorulma (HCF) söz konusu olduğunda, Vibrophore gibi rezonans test cihazları heyecan verici bir alternatiftir. Servohidroliklerin aksine, test numunesinin doğal frekansı mekanik bir sistem tarafından uyarılır. Bu, minimum enerji tüketimiyle istenen titreşimi yaratır. Aslında, rezonans sistemlerinin güç tüketimi hidrolik makinelere kıyasla yalnızca yaklaşık yüzde ikidir. Bakım gereksinimleri de düşüktür: hidrolik, soğutma veya hareketli vanalara gerek yoktur ve bu, 1.000 kN'ye kadar kuvvetlerle mümkündür.
Standart bir bakış açısından, rezonans makineleri özellikle DIN 50100'e göre Wöhler testleri ve ASTM E399 yada ISO 12106'ya göre kırılma mekaniği için oldukça uygundur. Mekanik sıkıştırma ile birlikte kullanıldığında, statik testleri bile kapsayabilirler. Bu nedenle, sabit yük altında büyük miktarlarda düzenli olarak test yapmak istiyorsanız, Vibrophore uzun vadede önemli ölçüde daha uygun maliyetlidir.
Doğrusal motorlu elektrodinamik: Sessiz, hassas, yağsız
Tıbbi teknoloji veya elektronik endüstrisi gibi hassas ortamlarda, düşük gürültü seviyeleri ve yağsız çalışma temel kriterlerdir. İşte tam bu noktada, doğrusal motorlu elektrodinamik test cihazları (örneğin, ZwickRoell'in LTM serisi) öne çıkıyor. Sessizdirler (1 m mesafede yaklaşık 46 dB(A) LTM 1/2/3), ortam beslemesi gerektirmezler ve düşük bakım gerektirirler. Aynı zamanda, 10 kN'a kadar kuvvetlerde ve 100 Hz'nin üzerindeki frekanslarda bile hassas kontrol sağlarlar.
Özellikle ISO 14801, ASTM F1717 veya ISO 7206 standartlarına göre implantların, yani hem dinamik hem de statik test gerektiren ürünlerin test edilmesinde önemlidirler. Doğrusal motor teknolojisinin hızlı ve hassas tepkisinin avantajları, biyokompozitler veya plastik bileşikler gibi yeni malzemelerde de kendini göstermektedir.
Elektro mekanik test silindiri Orta yol
ZwickRoell, yüksek performanslı hidrolik ve hassas elektrik motorlarının yanı sıra esneklik ve enerji verimliliğinin bir karışımı olan elektromekanik test aktüatörleri de sunmaktadır. Bu sistemler, örneğin koltuk köpüğü veya kompozit malzemelerin test edilmesi gibi orta kuvvetler (1 ila 100 kN) gerektiğinde özellikle ilgi çekicidir. Elektromekanik sistemler modüler olarak entegre edilebilir, ortam beslemesi gerektirmez ve minimum bakım maliyeti gerektirir.
Burulma kuvvetini unutmayın
Tüm yüklemeler doğrusal değildir. Burulma sistemleri, öncelikle dönen yüklere maruz kalan implantlar veya bileşenler için kullanılır. ZwickRoell, bu alanda da hem hidrolik hem de elektrodinamik çözümler sunar. LTM burulma sistemleri, düşük torklar (örneğin 10-100 Nm) için idealdir; servo-hidrolik versiyonlar ise uygulamaya ve standart gereksinimlere bağlı olarak 2.500 Nm'ye kadar torklar sunar.
Doğrudan karşılaştırma
Kararınızı kolaylaştırmak için, en önemli özelliklerin özet bir özetini aşağıda bulabilirsiniz:
 Rezonans (Vibrophore) |
| |||
|---|---|---|---|---|
| Kuvvet aralığı/frekans | 10 – 2.500 kN, 100 Hz'e kadar | 1.000 kN'e kadar, 285 Hz'e kadar | 1 – 10 kN, 100 (120) Hz'e kadar | 1 – 100 kN, yaklaşık 1 Hz |
| Burma | 2.500 Nm'ye kadar | ./. | 100 Nm'ye kadar | ./. |
| Darbe | 400 mm'ye kadar | 6 mm'ye kadar | 60 mm'ye kadar | 400 mm'ye kadar |
| Tipik standartlar | ISO 12106, ASTM E606 | DIN 50100, ASTM E466 | ISO 14801, ASTM F1717 | çok yönlü |
| Uygulamalar | LCF, kırılma, hızlı testler | HCF, yorulma dayanımı | Bileşenler, folyolar, implantlar | Kompozitler, köpük |
| İşletme maliyetleri | yüksek (yağ, bakım, enerji) | çok düşük | düşük | düşük |
Doğru test yazılımı – testXpert R
testXpert R test yazılımının tipik uygulama alanları, yorulma testleri ve dinamik malzeme parametrelerinin belirlenmesidir. Kırılma mekaniği, LCF, vida testi veya biyomekanik gibi birçok uygulama için standart test spesifikasyonları vardır, ancak ayrıca basit yorulma testi spesifikasyonları ve özel test tanımları için bir grafik blok düzenleyici de vardır.
Çözüm
Doğru tahrik ünitesini seçmek teknik bir karardan çok daha fazlasıdır; işletme maliyetlerini, test doğruluğunu, enerji verimliliğini ve nihayetinde rekabet gücünü etkiler. Uzun vadede uygun maliyetli bir test yapmak isteyen herkes, tahrik teknolojisinin kapsamlı bir incelemesinden kaçınamaz. ZwickRoell, yüksek performanslı hidroliklerden sessiz doğrusal motorlara kadar her gereksinim için doğru çözümü sunar.
