Kumppanuudet yliopistojen kanssa

ZwickRoell tukee jatkuvasti yliopisto- ja korkeakouluopiskelijoita näiden kandidaatti- ja maisteritutkielmien, sekä väitöstutkimusten kanssa. ZwickRoell voi usein auttaa esimerkiksi tarjoamalla käyttöön tutkimuksiin tarvittavia testauslaitteistoja. Tämä auttaa myös ZwickRoell:iä saamaan tietoa uusista ja entistä paremmista testausmenetelmistä, mikä auttaa meitä kehittämään tuotevalikoimaamme. Olemme vuosien saatossa rakentaneet läheisen yhteistyön eri yliopiston ja tutkimuslaitosten kanssa. ZwickRoell:n koestukseen ja tekniikkaan liittyvä osaaminen, yhdistettynä kumppaniemme suorittamaan tieteelliseen analysointiin toimii tämän hedelmällisen yhteistyön perustana.

Mikrokiinnittimet

Viime vuosina on noussut esiin tarve aina vain pienempien ja pienempien näytteiden testaamiseen. Näytteet voivat olla pieniä, koska ne on otettu kooltaan pienistä komponenteista, tai koska halutaan nimenomaisesti tutkia materiaalin ominaisuuksia pienessä mittakaavassa. Myös standardisoinnin puolella hyvin pienet näytteet ovat jo arkipäivää, ja sisältyvät lukuisiin standardeihin.

Tätä taustaa vasten ZwickRoell aloitti Lucerne University of Applied Sciences and Arts'in kanssa yhteisen projektin, joka tavoitteena on näiden pienten näytteiden käsittelyn optimoiminen.

Osana tätä projektia kehitettiin erään kandidaatin tutkielman yhteydessä uusi kiinnitin mikrokokoluokan vetonäytteille. Tutkielma käsittelee sekä pienten näytteiden käsittelemistä että kohdistamista.

Lineaarisella tuella varustettu erityiskiinnitin

Näytteiden kiinnittämisen helpottamiseksi koko kiinnitin on irrallaan koneesta, ja ergonomisesti asetettuna pöydälle. Näyte asemoidaan syöttöalustalle ja keskitetään kiinnittimiin. Tämän jälkeen syöttöalusta poistetaan, kiinnittimen ylempi leuka siirretään lähemmäksi näytettä ja kiinnitetään paikoilleen.

Koko kiinnitin voidaan nyt erityiskiinnityksen avulla yhdistää koestuskoneeseen. Tämä menetelmä yhdessä lineaaristen tukien kanssa varmistavat, että vinot vetovoimat ja muut loisvoimat kyetään minimoimaan.

Käyttämällä laserXtens compact HP -ekstensometriä, on mahdollista mitata ja mekaanisesti luonnehtia pienimmätkin näytteet, joiden mittauspituudet voivat olla jopa alle 3 mm.

Optinen venymän mittaaminen

Venymän suora mittaaminen on erityisen tärkeää. Mittauksen tarkkuus ja suuri erottelukyky ovat välttämättömiä, koska absoluuttinen muodonmuutos voi olla kokoluokaltaan vain muutamia mikrometrejä näytteen koosta johtuen. Tästä syystä laserXtens compact HP on tähän tarkoitukseen ihanteellinen ekstensometri. Yksi kosketukseton mittausjärjestelmä riittää tuottamaan luotettavia testaustuloksia tämänkokoisilla näytteillä.

Alla olevassa kuvassa esitetään IISc Bangalore:n titaaniseoksesta valmistetun näytteen koko jännitys-venymä-käyrä. Musta käyrä mitattiin laserXtens compact -ekstensometrillä ja punainen käyrä puolestaan mitattiin liikkuvan poikkipalkin perusteella.

Kaksiaksiaalinen testaustyökalu

ZwickRoell päätti kehittää uuden kaksiaksiaalisen testaustyökalun Nihon University:n vuoden 2011 ZwickRoell Science Award -kilpailuun osallistuneen julkaisun perusteella. Tavanomaisen kaksiaksiaalisen koestuskoneen käyttämisen sijaan moniakselinen jännitystila saadaan aikaan koestuskoneella deflektoria käyttäen.

Deflektori kiinnitetään vakiomuotoiseen koestuskoneeseen, ja sen kaikkiin neljään käteen kohdistetaan puristusvoima, joka välittyy ristinmuotoiseen näytteeseen sekä X- että Y-suunnassa. Voimat mitataan neljää mittausanturia käyttäen, ja näytteen muodonmuutos tallennetaan alhaaltapäin videoXtens- tai laserXtens-järjestelmällä.

Yhteistyö muiden yliopistojen ja teollisuuden kumppanien kanssa

Olemme suorittaneet ensimmäiset ARAMIS-järjestelmän kokeet. Järjestelmä on kehitetty yhteistyössä GOM-yhtiön kanssa. Järjestelmä näyttää venymän jakautumisen testatessa ISO 16842 -standardin mukaista näytettä. Nämä alustavat mittaukset johtivat läheisempään yhteistyöhön TU Munich -yliopiston kanssa.

0:31

Biaxial test fixture

Biaxial test fixture for mounting in a standard materials testing machine

Testing additive manufactured structures for the aerospace industry at -269°C

Additive manufacturing methods such as laser melting afford a great amount of design freedom and therefore offer huge potential for weight minimization. Due to the small quantities typical in aerospace this type of manufacturing method can also be implemented cost-effectively. KRP Mechatec relies on a testing machine from ZwickRoell for testing additive manufactured aluminum and titanium structures at low temperatures down to -269°C .
Ylös