Hogesnelheids trektest

SEP 1230, DIN EN ISO 26203-2, ISO 18872, SAE J2749, ISO 8256, ASTM D1822, ISO 22183, ISO/WD 18989, VDA 287

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.

Toepassingen Video Normen Acquisitie van meetwaarden Testmachines

Werktuig voor hogesnelheids trektests op metaal (160 kN / 20 m)

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 l_o, 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:
DIN EN ISO 26203-2: Metalen - Trektest bij hoge reksnelheden - Deel 2: servohydraulische en andere systemen
ISO/CD 22183 project: Kunststoffen - Bepaling van de trekeigenschappen bij hoge snelheid met een servohydraulische testmachine
ISO 527-1, ISO 527-2; ASTM D638:Bepaling van de trekeigenschappen (beschrijft enkel het gebied met lage reksnelheden)
SAE J2749 Nov 2008: Trektests met hoge reksnelheid op polymeren
ISO 18872:
ISO 82568, ASTM D1822: Bepaling van de impacttreksterkte (kunststoffen)

Hogesnelheids trektests

Hogesnelheids trektests op metaal

Hogesnelheidscamera’s worden gebruikt voor de rekmeting

Voor de hogesnelheids trektest start, wordt het sample opgewarmd door inductie.

Hogesnelheids test bij afwijkende temperatuur

Het sample wordt opgewarmd door inductie.

Hogesnelheids trektests op kunststof

De trektestkit is geoptimaliseerd voor het uitoefenen van hoge, plotse testsnelheden.

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.