Fadiga por torção: Máquinas para ensaios & Aplicações

O que é fadiga por torção? Máquinas de ensaios Vantagens & Características Software de ensaios Normas Assuntos Técnicos

O que é fadiga por torção?

Fadiga por torção é a fadiga que pode ocorrer em um componente ou em um sistema quando são submetidos a torção . Elas ocorrem quando parte do sistema é submetido a uma torção mecânica que gera uma carga de torcional, que faz com que o sistema retorne à sua posição ou com que a carga de torcional seja reaplicada .

Em muitos casos, a carga torcional também se sobrepõe a uma carga axial (estática ou dinâmica) . Essa carga dinâmica sobreposta é frequentemente aplicada na simulação de condições reais de componentes, por exemplo, no ensaio de implantes para coluna vertebral.

Máquinas para ensaios de torção axial da ZwickRoell

Nossas máquinas para ensaios de torção axial cobrem um amplo espectro de ensaios de torção sobrepostos e podem ser customizados.

Máquina eletrodinâmica para ensaios de torção LTM Torsion
Máquina eletrodinâmica para ensaios de torção com Drive de acionamento baseado na tecnologia de motor linear. Ela está equipada com Drive de acionamento de torção de 10 Nm, 20 Nm, 30 Nm, 50 Nm ou 100 Nm para forças de ensaio de 1 kN até 10 kN.
Máquina servohidráulica para ensaios de torção HCT
A máquina servohidráulica para ensaios de torção (modelo de mesa) está equipada com Drive de acionamento de torção de 250 Nm. Ela pode ser utilizada para determinação da vibração de torção para forças de ensaio de até 25 kN.
Máquina servohidráulica para ensaios de torção HBT
A máquina servo-hidráulica para ensaios de torção (modelo de chão) está equipada com Drive de acionamento de torção de 2.500 Nm. Ela pode ser utilizada para determinação da vibração de torção para forças de ensaio de até 250 kN.

Vantagens & Características

Máquina eletrodinâmica para ensaios de torção axial LTM3 Torsion

Máquina eletrodinâmica para ensaio de torção axial

Alta performance dinâmica devido a pequena quantidade de massa móvel
A ampla faixa de velocidade permite ensaios dinâmicos e também ensaios quase-estáticos.
Freio livre de manutenção e de ajuste para fixação mecânica do pistão.
Não há necessidade de conexões adicionais a meios como por exemplo pneumática, água de resfriamento ou óleo.
Operação ergonômica por meio de travessa com motor para regulagem.
Modo configuração segura conforme EN 60204-1 por meio de redução de velocidade para 10 mm/s e 24º/s.
Rolamento preciso e de baixo desgaste da haste de pistão.
Travamento manual fácil da travessa por meio de alavanca manual com monitoramento elétrico.
Curso longo do pistão de 60 mm permite uma ampla possibilidade de aplicação.

Máquinas servo-hidráulicas para ensaios de torção axial HCT e HBT

Máquina servohidráulica para ensaios de torção axial

Regulagem hidráulica e fixação manual da travessa superior
Montagem do atuador de ensaio na travessa superior
Rigidez de torção, acoplamento de compensação de comprimento sem folga
Atuador de ensaio linear sem vedação com mancal hidrostático
Plataforma com slots em “T” e colunas de cromagem dura para ensaios em meios corrosivos
Cabine de segurança para atender à Diretiva CE para Máquinas, dependendo da aplicação

Software de ensaios testXpert R para ensaios dinâmicos

testXpert R – nosso software para ensaios dinâmicos

No software testXpert R todos os procedimentos de ensaio são estruturados em conformidade com o fluxo de trabalho e alinhados com os processos de execução reais no laboratório. Dessa forma, o usuário é conduzido no ensaio em passos lógicos e rastreáveis. Além disso, o editor de blocos gráficos do software de ensaios sequencial de dois eixos permite a elaboração e execução de rotinas de ensaios simples e complexas de forma intuitiva.

Ir ao software de ensaios testXpert R

Normas frequentes de vibração torcional

ASTM F1717 - Standard Test Methods for Spinal Implant Constructs in a Vertebrectomy Model
Em ensaios conforme a norma ASTM F1717, os implantes para coluna vertebral são submetidos a ensaios estáticos e também a um ensaio de fadiga de múltiplos eixos.
ASTM F2706 - Standard Test Methods for Occipital-Cervical and Occipital-Cervical-Thoracic Spinal Implant Constructs in a Vertebrectomy Model
A norma ASTM F2706 descreve métodos de ensaio estáticos e bem como ensaios de fadiga e o ensaio de torção sobreposto em implantes para a coluna vertebral occipital-cervical e occipital-cervical-torácica
ISO 12189 - Mechanical testing of implantable spinal devices—Fatigue test method for spinal implant assemblies using an anterior support
A norma ISO 12189 descreve o ensaio de fadiga em implantes flexíveis para coluna vertebral e o ensaio de fadiga biomecânico de todos os tipos de implantes para coluna vertebral.
ISO 7206-6 -Endurance properties testing and performance requirements of neck region of stemmed femoral components
A norma ISO 7206-6 é utilizada para ensaios de fadiga de multiaxial na região cervical das hastes de próteses de quadril. Neste ensaio é simulada uma haste de quadril bem ajustada.

Visão geral técnica

Máquina eletrodinâmica para ensaios de materiais para vibração de torção

Máquina servohidráulica para ensaios de materiais para vibração de torção

	LTM Torsion	HCT	HBT

Acionamento	eletrodinâmica	Servohidráulica	Servohidráulica
Modelo	Máquinas de ensaios de chão	Máquina de ensaios de bancada	Máquinas de ensaios de chão
Força axial máxima	1 kN 2 kN 3 kN 5 kN 10 kN	10 kN 25 kN	50 kN 100 kN 250 kN
Drive de acionamento de torção, dinâmico	10 Nm 20 Nm 30 Nm 50 Nm 100 Nm	100 Nm 250 Nm	500 Nm 1.000 Nm 2.500 Nm
Ângulo de rotação	Rotação contínua	±50°	±50°
Drive de acionamento de torção - retrofit possível	✓	-	-
Exemplos de uso	Implante para coluna vertebral Parafusos para ossos Articulação do quadril	Atuadores de ensaios de produção Conexões de borracha e metal Componentes de acionamento	Eixos de comando de válvulas Conexões de borracha e metal Componentes de acoplamento

Tipo	LTM 1 T + 400 mm¹	LTM 2 T + 400 mm¹	LTM 3 T + 400 mm¹
Item nº	3014181	3014182	3014183
Força de ensaio F_máx dinâmica	± 1000	± 2000	± 3000	N
Força de ensaio F_máx estática, permanente	± 700	± 1400	± 2100	N
Frequência máxima²	100	100	100	Hz
Curso do pistão	60	60	60	mm
Faixa de velocidade	2	2	1,5	m/s
Precisão de posicionamento e repetibilidade	± 2	± 2	± 2	μm
Drive de Torção
Torque, dinâmico	± 10			Nm
Torque, estático permanente	± 7			Nm
Rotação / revoluções	± 500
Revoluções por minuto, máx.	100			1/min
Torque, dinâmico		± 20	± 30
Torque, estático permanente		± 14	± 21
Rotação / revoluções		± 500	± 500
Revoluções por minuto, máx.		100	100
Estrutura mecânica
Área de ensaio
Largura da área de ensaio			460
Largura da área de ensaio	460			mm
Área de ensaio
Largura da área de ensaio		460
Altura total da máquina de ensaio, máx. (A)	2775	2775	2775	mm
Altura total da estrutura mecânica, máx. (B)	1988	1988	1988	mm
Largura total	800	800	800	mm
Profundidade total	700	700	700	mm
Altura da mesa de fixação (C)	692	692	692	mm
Diâmetro das colunas	65	65	65	mm
Rigidez da estrutura com 1.000 mm de distância da travessa	24	24	24	kN/mm
Peso total³	510	510	550	kg
Altura da área de ensaio, máx. (D)	1125	1125	1125	mm
Altura da área de ensaio sem célula de carga, máx. (E)⁴	1065	1065	1065	mm
Altura da área de ensaio com célula de carga, máx. (F)⁴	905	905	905	mm
Regulagem da travessa superior	motorizado
Fixação da travessa superior	manual
Fixação da travessa com monitoramento elétrico	Sim, com exibição de sinal
Informações gerais
Nível máx. de ruído a 1 m de distância⁵	< 63		< 63	dB(A)
Nível de ruído típico a 1 m de distância⁵	< 46		< 46	dB(A)
Nível máx. de ruído a 1 m de distância⁵		< 63
Nível de ruído típico a 1 m de distância⁵		< 46

Estrutura mecânica estendida - A base inferior (1055466) e a massa adicional (1055467) são mandatórios
dependendo do fator de carga (fator R) e da amplitude de ensaio
Somente a máquina de ensaios com a base, sem gabinete elétrico, ferramentas e opcionais
Posição central do pistão
Dependendo da potência necessária, do ambiente, arranjo de ensaio, tipo de ensaio, frequência da amostra, apurado no campo livre em conformidade com a norma DIN EN ISO 11205

Tipo	LTM 10 T Standard	LTM 10 T + 250 mm
Item nº	3011465	3011466
Força de ensaio F_máx dinâmica	± 10000	± 10000	N
Força de ensaio F_máx estática, permanente	± 7000	± 7000	N
Frequência máxima¹	100	100	Hz
Curso do pistão	60	60	mm
Faixa de velocidade	1	1,5	mm/min
	1,0		m/s
Precisão de posicionamento e repetibilidade	± 2	± 2	μm
Drive de Torção
Torque, dinâmico	± 100	± 100	Nm
Torque, estático permanente	± 70	± 70	Nm
Rotação / revoluções	± 500	± 500
Revoluções por minuto, máx.	100	100	1/min
Informações gerais
Nível máx. de ruído a 1 m de distância²	< 68	< 68	dB(A)
Estrutura mecânica
Altura total da máquina de ensaio, máx. (A)	2919	3169	mm
Altura total da estrutura mecânica, máx. (B)	1980	2230	mm
Largura total	860	860	mm
Profundidade total	850	850	mm
Altura da mesa de fixação (C)	720	720	mm
Diâmetro das colunas	65	65	mm
Rigidez da estrutura com 1.000 mm de distância da travessa	300	300	kN/mm
Peso total³	1100	1125	kg
Área de ensaio
Largura da área de ensaio	460	460	mm
Altura da área de ensaio sem célula de carga, máx. (E)⁴	983	1233	mm
Altura da área de ensaio com célula de carga, máx. (F)⁴	830	1080	mm
Regulagem da travessa superior	motorizado
Fixação da travessa superior	manual
Fixação da travessa com monitoramento elétrico	Sim, com exibição de sinal

dependendo do fator de carga (fator R) e da amplitude de ensaio
Dependendo da potência necessária, do ambiente, arranjo de ensaio, tipo de ensaio, frequência da amostra, apurado no campo livre em conformidade com a norma DIN EN ISO 11205
Somente a máquina de ensaios com a base, sem gabinete elétrico, ferramentas e opcionais
Posição central do pistão

Altura da área de ensaio	Standard	Estendida em 250 mm	Estendida em 500 mm
Força nominal dinâmica	25	25	25	kN
A_G100 – Altura máx. da estrutura mecânica de ensaio	2310	2560	2810	mm
A_K – Ângulo de basculamento para montagem	1750	1995	2240	mm
B – Largura máx. da estrutura mecânica de ensaio	660	660	660	mm
C – Profundidade máx. da estrutura mecânica de ensaio	500	500	500	mm
D1 – Distância entre colunas	460	460	460	mm
E – Diâmetro das colunas	65	65	65	mm
F – Altura da borda superior da travessa interior	215	215	215	mm
G – Altura máx. da área de ensaio¹	1000	1250	1500	mm
H – Altura máx. da área de trabalho²	910	1160	1410	mm
J – Curso de ajuste da travessa	600	600	600	mm
K – Peso³	435	450	465	kg
Rigidez da estrutura com 1.000 mm de distância da travessa	300	300	300	kN/mm
Dimensão da conexão - ranhuras em “T”	conforme DIN 508 M10 x 12, distância de 80 mm Ø 70 mm, 6 x M8 (somente 6 parafusos) e Ø 115 mm, 4 x M8
Fixação/ Regulagem: manual/hidráulica	935275⁴	936110⁴	936259⁴

Distância entre as travessas inferior e superior
Distância entre o flange do pistão e a travessa inferior com o pistão recuado
Peso com unidade de cilindro
Necessária a montagem fixa sobre subestrutura, recomendada a base 935284

Máquina para ensaios de materiais para fadiga por torção

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Informações sobre o produto: LTM 1-3 com Drive de acionamento de torção PDF 444 KB
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Informações sobre o produto: LTM 5-10 com Drive de acionamento de torção PDF 714 KB
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Informações sobre o produto: Máquina de ensaio servohidráulica HCT (torção) PDF 308 KB
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Brochura do produto: Dinâmicos PDF 5 MB
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