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Con venticinque anni di attività, l’azienda Modenese TEC Eurolab mette a disposizione esperienza e strumentazioni d’avanguardia per il controllo e il miglioramento di materiali, prodotti e processi.

Gli esperti di TEC Eurolab lavorano con i tecnici delle aziende per ottimizzare la scelta e l’utilizzo dei materiali, controllare le loro caratteristiche chimiche, meccaniche, strutturali e verificare le cause di eventuali anomalie e rotture.

A partire dalla fondazione negli anni Novanta come piccolo laboratorio metallurgico, TEC Eurolab ha ampliato nel tempo strutture e competenze: ha seguito l’evoluzione dei materiali e delle tecnologie, estendendo il proprio campo di intervento a polimeri, compositi, fibra di carbonio, e oggi all’additive manufacturing, maturando negli anni una solida partnership tecnologica con Zwick Roell.

Ne abbiamo parlato con Fabrizio Rosi, Responsabile del Centro Prove di affidabilità.

– Quali sono i servizi/progetti chiave dell’azienda? Quali sono le tappe fondamentali che ne hanno segnato l’evoluzione?

L’introduzione di strumentazioni per test meccanici dinamici in TEC Eurolab, con particolare riferimento alle prove di fatica, ha abbracciato un arco temporale piuttosto esteso. Nel 2008 è stato acquistato il primo vibroforo (prove di fatica in risonanza) per eseguire test di fatica su fastners del mondo aeronautico e racing. tec eurolab 500kn zwick roell macchina di prova

Con l’aumento delle attività connesse al settore aeronautico e un ampliamento dell’offerta di prove svolte, è cresciuta via via la richiesta di condurre estese caratterizzazioni a fatica di materiali quali leghe di titanio e acciai speciali.

Negli ultimi due anni, il grande sviluppo dell’additive manufacturing e il conseguente incremento delle attività di testing a esso correlate hanno portato a una notevole crescita delle richieste di prove di fatica, nella forma di estese campagne di caratterizzazione su diverse tipologie di materiali, sottoposti a differenti condizioni di carico e di temperatura. Parallelamente, sono aumentate nel tempo le richieste per l’esecuzione di prove di fatica e dinamiche su componenti reali, con l’obiettivo di verificare il comportamento di un oggetto quando sottoposto a sollecitazioni dinamiche ripetute nel tempo.

La necessità mostrata dai clienti di eseguire prove di fatica personalizzate sulle proprie esigenze, spesso su componenti di dimensioni importanti, e il grande volume di campioni da testare mediante i sistemi a risonanza, ha portato TEC Eurolab a effettuare un grande investimento in questa direzione, dotandosi di un ulteriore vibroforo Zwick e di un sistema servoidraulico Zwick da 500kN.

L’azienda oggi può quindi offrire un’ampia gamma di test dinamici e garantire una solida capacità produttiva. Il futuro sviluppo va proprio in questa direzione: poter assicurare flessibilità e adattabilità per le diverse tipologie di prove non standard proposte, anche grazie alle incrementate capacità dell’officina interna e aumentare la propria capacità produttiva per garantire un’esecuzione sempre più rapida di campagne di caratterizzazione a fatica che, per loro natura, richiedono solitamente tempi piuttosto lunghi.

– Quali sono i test condotti nei Vostri laboratori?

Nell’ambito delle prove dinamiche e di fatica svolgiamo due tipologie principali di prove: test di fatica personalizzati con uso di attuatori e campagne di caratterizzazione a fatica di materiali in accordo alle principali normative, ad esempio ASTM E466 e ASTM E606, per la determinazione delle curve S-N (Wöhler) e del limite di fatica.

In entrambi i casi, sia che si tratti di prove custom o prove standard, l’obiettivo del cliente è di accrescere le proprie competenze interne sui materiali in uso e di andare a valutare l’effetto di trattamenti termici o meccanici sulla vita a fatica dei componenti realizzati. Vengono anche svolte prove di fatica secondo determinati capitolati di prova, per effettuare verifiche di sopravvivenza del componente quando sottoposto a specifici carichi per un determinato numero di cicli.

– Per quali test vengono utilizzate le macchine di prova Zwick Roell?

Per la realizzazione di prove di fatica custom o su componenti reali usiamo solitamente il sistema servoidraulico Zwick/Roell HB500. Questa macchina di prova permette di effettuare una rapida traslazione verticale di una traversa mobile, consentendo di applicare un carico fino a 500kN per molte volte al secondo (40-50Hz). La possibilità di generare un ciclo di sollecitazione quindi decidere puntualmente i livelli di carico, la durata di applicazione e il numero dei cicli, permette di creare prove ad hoc basate sulle esigenze del cliente. Il sistema di prova Zwick è stato usato per testare il comportamento a fatica di bielle tec eurolab zwick roell macchine di prova prove materiali laboratorioautomobilistiche, per valutare la forza di sfilamento di un collegamento spina-connettore quando sottoposto a diverse forze di sfilamento con diverse velocità di estrazione oppure per testare la resistenza a flessione di componenti strutturali saldati. Per ciascuna di queste prove è stato realizzato un opportuno accessorio poi integrato con la macchina di prova Zwick Roell ed è stato compilato un relativo programma di prova mediante il software testXpert R.

 

I vibrofori Zwick Roell invece sono utilizzati per condurre campagne di prova su materiali, utilizzando provini con geometrie realizzate secondo normativa. Solitamente per una campagna di prova è richiesto un numero di provini variabile tra i 15 e i 30 a seconda delle esigenze del cliente e del livello di approfondimento dell’analisi statistica da svolgere sulla popolazione di campioni testati. In particolare, le attività di caratterizzazione mirano alla determinazione della curva S-N (carico – cicli) o curva di Wöhler del materiale in determinate condizioni di sollecitazione (rapporto di carico, stato superficiale del materiale, temperature differenti). Dopo avere determinato il carico di rottura (o di snervamento) del materiale in condizioni statiche, si procede a testare a fatica il campione rappresentativo del materiale a carichi progressivamente decrescenti. Conseguentemente, il numero di cicli a rottura aumenterà al diminuire del carico applicato, permettendo di tracciare la curva caratteristica.

Un’altra analisi che viene effettuata è la determinazione del limite di fatica con il metodo Staircase, in cui vengono condotte diverse prove nell’intorno della regione di transizione tra sopravvivenza e rottura del provino a un determinato numero di cicli. Segue quindi un’analisi statistica dei dati raccolti, svolta secondo metodologie quali l’analisi staircase secondo Dixon-Mood o l’utilizzo del software SAFD dell’Università di Aachen.tec eurolab laboratorio prove materiali

– Cosa Vi ha spinto a scegliere la macchina HB500 Zwick? Quali sono i vantaggi e i risultati ottenuti?

TEC Eurolab ha maturato negli anni una solida partnership tecnologica con Zwick Roell, che rappresenta il più importante fornitore dell’azienda di strumentazioni per prove meccaniche su componenti. Il sistema servoidraulico HB500 esemplifica la volontà di TEC Eurolab di dotarsi di strumentazioni all’avanguardia per potere erogare servizi unici e ad alto contenuto tecnologico e di innovazione. Il nostro costante obiettivo  di poter offrire una rosa di servizi sempre più ampia è stato ulteriormente rafforzato da questo importante investimento, che rappresenta un unicum a livello nazionale per potenzialità di prova. Con l’implementazione di questo sistema, ci aspettiamo di potere lavorare sempre più a stretto contatto con i gruppi di ricerca di aziende nazionali ed estere.

– Quali sono i progetti più ambiziosi realizzati o in fase di realizzazione?

In ambito generale, abbiamo investito moltissimo sulle tecnologie di diagnostica avanzata, come la tomografia industriale, tecnologia che TEC Eurolab ha contribuito fortemente a diffondere sul territorio nazionale. Oggi il nostro progetto più ambizioso è la creazione di un centro dedicato alle prove dinamiche e di fatica, rafforzando sia i servizi erogati attualmente sia potenziando l’ambito delle prove dinamiche in temperatura e con la rilevazione in tempo reale di output da diverse tipologie di sensori, con l’obiettivo di far crescere sempre più l’azienda nell’erogazione di servizi di test sul componente finito, da affiancare alle già consolidate prove sui materiali.