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Máquina de ensayos de composites para fuerzas de ensayo elevadas

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Sectores
  • Composites
Fuerza de ensayo
  • 600 kN
Campo de aplicación
  • Plain Tension
  • Open-Hole Tension (OHT)
  • Filled-Hole Tension (FHT)
  • Plain Compression
  • Open-Hole Compression (OHC)
  • Filled-Hole Compression (FHC)
  • CAI

Modularidad en fuerzas de ensayo elevadas

El sistema de ensayos se ha desarrollado específicamente para el ensayo de probetas de composites con fuerzas de ensayo de hasta 600 kN a temperatura ambiente o en un rango de temperatura de -60 °C a +350 °C.

Habitualmente, una máquina de ensayos de 100 kN o 250 kN es suficiente para realizar ensayos de tracción, ensayos de compresión, ensayos de cizalladura u otros ensayos como los ensayo de flexión o ILSS cuando se utiliza la geometría nominal de la probeta definida en las normas. Para ello, ZwickRoell ha desarrollado una máquina de ensayos modular para composites con la que se pueden realizar hasta 21 métodos de ensayo y aprox. 120 ensayos normalizados. Sin embargo, con geometrías de probeta y espesores de laminado mayores, pueden alcanzarse rápidamente cargas de ensayo más elevadas, especialmente con laminados multidireccionales fabricados con materiales compuestos reforzados con fibra de carbono. Este sistema de ensayos se utiliza para ensayos que requieren fuerzas de ensayo de hasta 600 kN debido a los tamaños de las probetas correspondientes.

Normas típicas para esta máquina de ensayos

Airbus AITM 1-0007

La norma AITM 1-0007 de Airbus para ensayos de tracción en laminados multidireccionales define las geometrías de las probetas para los ensayos Plain Tension, Open-Hole Tension (OHT) y Filled-Hole Tension (FHT) Versuch se define en función del espesor del laminado. Mientras que se recomienda una máquina de ensayos de 100 kN para probetas con espesores de laminado de entre 2 y 4 mm y una máquina de ensayos de 200 kN para probetas con espesores de laminado de entre 4 y 7 mm, se requiere una máquina de ensayos con una fuerza máxima de al menos 500 kN para realizar ensayos de tracción con espesores de laminado de entre 7 y 12 mm.

Airbus AITM 1-0008

Del mismo modo, la norma de Airbus AITM 1-0008 para los ensayos de compresión de laminados multidireccionales define las geometrías de las probetas para Plain Compression, Open-Hole Compression (OHC) y Filled-Hole Compression (FHC) en función del espesor del laminado. El tipo de probeta A3 para ensayos Plain Compression con espesores de laminado en el rango de 7-12 mm está definida para el rango de fuerzas de hasta 500 kN y requiere de una máquina de ensayos para fuerzas elevadas.

Ensayos Compression After Impact, (CAI)

Además de los ensayos mencionados plain tension, open-Hole y Filled-Hole Tension, y Compression también los ensayos CAI (Compression-After-Impact) en la máquina de ensayos de 600 kN. Además, la máquina de ensayos modular de 600 kN también puede utilizarse para realizar ensayos de tracción y compresión a nivel de componentes o para ensayar elementos estructurales. El uso de un sistema de adaptadores garantiza el mayor grado de modularidad posible y permite la conversión del ensayo de tracción al de compresión con los correspondientes dispositivos de ensayo fácilmente, incluso en ensayos a temperatura.

Ensayo de materiales compuestos de fibra hasta 600 kN

  • Ensayo de tracción según AITM 1-0007 o ensayo de tracción con grandes espesores de laminado de conformidad con la norma ISO 527-4 & ISO 527-5 y ASTM D3039
  • Ensayo de compresión según AITM 1-0008 o ensayo de compresión con grandes espesores de laminado de conformidad con la norma ISO 14126 y ASTM D6641
  • Compression After Impact (ensayo CAI) según AITM 1-0010 o ASTM D7137

Ventajas y características

Mordazas
Medición óptica
Máximas exigencias de seguridad
Garantía de futuro

Mordazas

ZwickRoell utiliza mordazas hidráulicas especiales, con las que también se pueden llevar a cabo ensayos de compresión estándar y ensayos de compresión que requieren una guía longitudinal estable de conformidad con las normas.

Una guía longitudinal estable en las mordazas evita el movimiento lateral, que de otro modo podría influir en el resultado del ensayo. Las mandíbulas están equipadas con un sistema "soft load introduction" que garantiza una aplicación suave de la carga en el extremo de la mandíbula para evitar daños en la probeta. Además de la transmisión de fuerza por apriete (shear loading), también se puede aplicar mediante el sistema de carga combinada combined loading, a través del cual la probeta también se sujeta adicionalmente por los extremos. La superficie de referencia debe diseñarse para asegurar que se ajusta con precisión y es resistente al desgaste y, de este modo, garantizar los requisitos de alineación.

La alineación exacta de las mordazas se ha verificado en el marco de las mediciones realizadas según el criterio de auditoría Nadcap AC 7122. Además, también se realizó con éxito la verificación según AITM 1-0008 para el cumplimiento del movimiento transversal bajo carga con este dispositivo de ensayos. Las mordazas se pueden utilizar a temperatura ambiente y en el rango de temperatura de -60 °C hasta +350 °C.

Medición óptica

El vídeo extensómetro óptico ofrece un sistema de medición de la extensión y del recorrido que se puede aplicar, no solo en ensayos de tracción en composites, sino también en ensayos de flexión.

Gracias a su medición sin contacto, las probetas de rotura explosiva no pueden dañar el extensómetro.

Máximas exigencias de seguridad

  • Todas las máquinas de ensayos de materiales cumplen los requisitos de seguridad de la directiva CE sobre maquinaria exigidos legalmente y recibirá una Declaración de conformidad CE.
  • Se emplean exclusivamente las tecnologías de seguridad más modernas y componentes industriales acreditados.
  • Se garantiza la máxima seguridad para el usuario, los resultados del ensayo, el material de probeta y el sistema de ensayos.

Garantía de futuro

  • Gracias a su construcción modular, el sistema de ensayos se puede modificar y ampliar en todo momento.
  • Además, la electrónica de control testControl II es compatible con la nueva generación de software de la marca ZwickRoell.
  • Los repuestos están disponibles durante al menos 10 años, tras retirar el producto del mercado.

Descripción técnica

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El método CAI sirve para determinar las propiedades los daños que se pueden producir p. ej. en aviones o vehículos por impacto de piedras, pájaros o en accidentes.
ir a Composites | Compression after Impact (CAI)

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