Máquina de ensayo de fatiga dinámica - Serie QualiDFT™
La serie QualiDFT™ es una plataforma de ensayo de fatiga que proporciona cargas cíclicas precisas y de alta frecuencia para la caracterización de materiales, la validación de componentes y la investigación en mecánica de fractura. Basada en una arquitectura servohidráulica de pie, la serie abarca cinco capacidades de bastidor de carga (25 kN, 50 kN, 100 kN, 250 kN y 500 kN) para cubrir una amplia gama de tamaños de probetas y fuerzas de ensayo. Cada modelo realiza ensayos de fatiga de tensión-tensión, tensión-compresión y totalmente reversibles en metales, polímeros, materiales compuestos y biomédicos.
El bastidor de carga de pie posiciona el actuador dinámico en la base, creando un centro de gravedad bajo que minimiza la vibración y mejora la alineación de la muestra. Un actuador hidráulico de alto rendimiento con un recorrido de ±75 mm proporciona formas de onda sinusoidales, triangulares y definidas por el usuario, controladas y a frecuencias adecuadas para regímenes de fatiga de bajo y alto ciclo. El control servohidráulico de circuito cerrado, junto con una célula de carga con clasificación de fatiga y un extensómetro opcional, mantiene la fuerza, el desplazamiento o la deformación precisos durante todo el ensayo.
Los laboratorios seleccionan el modelo QualiDFT™ que mejor se adapta a sus necesidades de capacidad. Los bastidores de 25 kN y 50 kN son adecuados para metales de calibre delgado, polímeros y pequeñas probetas compuestas. El bastidor de 100 kN permite realizar ensayos de fatiga metálicos estándar según la norma ASTM E466, mientras que los bastidores de 250 kN y 500 kN admiten secciones transversales más gruesas, uniones estructurales y ensayos de componentes a escala real. Los cinco modelos comparten una plataforma de control, un entorno de software y una interfaz de agarre comunes para facilitar el escalado.
Máquina de ensayo de fatiga dinámica - Aplicaciones de la serie QualiDFT™
- Materiales estructurales aeroespaciales: genera datos SN y tasas de crecimiento de grietas para aleaciones de aluminio, titanio y superaleaciones a base de níquel utilizadas en revestimientos de fuselajes, discos de turbinas y trenes de aterrizaje según las normas ASTM E466 y ASTM E647.
- Desarrollo de componentes para la industria automotriz: evalúa la durabilidad cíclica de los brazos de suspensión, los ejes de transmisión, los elementos de fijación y las juntas soldadas bajo espectros de carga representativos de las condiciones de servicio en carretera.
- Investigación sobre metales y aleaciones: caracteriza la resistencia a la fatiga, los límites de resistencia y el comportamiento de la deformación-vida de aleaciones ferrosas y no ferrosas para el desarrollo de aleaciones y el cumplimiento de las especificaciones de materiales.
- Evaluación de materiales compuestos: realiza ensayos de fatiga por tensión-tensión en laminados de polímeros reforzados con fibra y paneles sándwich según las normas ASTM D3479 e ISO 13003 para aplicaciones aeroespaciales y de energía eólica.
- Validación de implantes biomédicos: realiza pruebas de resistencia a la fatiga de dispositivos de fijación espinal, vástagos de cadera, componentes de rodilla, placas óseas e implantes dentales según las normas ASTM F1717, ASTM F2077 e ISO 14801.
- Calificación de soldaduras y uniones: somete soldaduras a tope, soldaduras de filete y uniones adhesivas a cargas de fatiga de amplitud constante y variable para verificar el rendimiento de la unión según los requisitos de diseño.
- Mecánica de fractura y crecimiento de grietas: mide da/dN frente a ΔK en probetas de tensión compacta (CT) y tensión media (MT) según la norma ASTM E647 para el análisis de tolerancia al daño y la planificación de intervalos de inspección.
- Ensayos de elementos de fijación y resortes: determinan la vida útil por fatiga de pernos, tornillos, remaches y elementos de resorte bajo condiciones de carga axial y combinada para la aceptación de la calidad y la optimización del diseño.
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Estándares
- ASTM E466 - Práctica estándar para la realización de ensayos de fatiga axial de amplitud constante con control de fuerza en materiales metálicos
- ASTM E606 - Método de ensayo estándar para ensayos de fatiga controlados por deformación
- ASTM E647 - Método de ensayo estándar para la medición de las tasas de propagación de grietas por fatiga
- ASTM E399 - Método de ensayo estándar para la tenacidad a la fractura en deformación plana elástica lineal de materiales metálicos
- ASTM E468 - Práctica estándar para la presentación de resultados de ensayos de fatiga de amplitud constante para materiales metálicos
- ASTM D3479 - Método de ensayo estándar para la fatiga por tensión-tensión de materiales compuestos de matriz polimérica
- ISO 1099 - Materiales metálicos: Ensayo de fatiga: Método de fuerza axial controlada
- ISO 12106 - Materiales metálicos: Ensayo de fatiga: Método de control de deformación axial
- ISO 12108 - Materiales metálicos: Ensayo de fatiga: Método de propagación de grietas por fatiga
- ISO 7500-1 - Materiales metálicos: Calibración y verificación de máquinas de ensayo uniaxial estático
- DIN 50100 - Ensayos de fatiga: Ejecución y evaluación de ensayos cíclicos con amplitudes de carga constantes en probetas y componentes metálicos.
Máquina de ensayo de fatiga dinámica - Serie QualiDFT™ Características principales
La serie QualiDFT™ combina un bastidor de carga rígido, un actuador servohidráulico de respuesta rápida y un controlador digital en una plataforma de ensayo de fatiga escalable.
- Estructura de carga de pie: su arquitectura de doble columna, con actuador montado en la base, proporciona una plataforma estable de bajo centro de gravedad que minimiza la transmisión de vibraciones a la muestra y al equipo de laboratorio circundante.
- Controlador digital integrado: automatiza la generación de formas de onda (senoidales, triangulares, cuadradas y perfiles personalizados), la adquisición de datos, el conteo de ciclos y la finalización de la prueba en función de los criterios de fallo definidos por el usuario.
- Elevación y bloqueo del cabezal móvil: un sistema motorizado de ajuste del cabezal móvil y de bloqueo hidráulico permite un reposicionamiento rápido para diferentes longitudes de muestra y configuraciones de fijación sin necesidad de calces manuales.
- Pinzas y fijaciones intercambiables: las pinzas de cuña hidráulicas, las pinzas mecánicas y las fijaciones personalizadas permiten sujetar muestras planas, redondas y componentes para ensayos de tensión, compresión, flexión y cargas combinadas.
- Unidad de potencia hidráulica dedicada: una HPU dimensionada según la capacidad de carga del bastidor seleccionado proporciona una presión y un caudal de aceite estables, con sistemas de filtración y refrigeración que prolongan la vida útil de las servoválvulas y los actuadores.
- Actuador dinámico de alto rendimiento: un actuador hidráulico con clasificación de fatiga y una carrera de ±75 mm proporciona un movimiento cíclico constante en todo el rango de frecuencias, lo que permite tanto pruebas de resistencia de alto ciclo como pruebas de fatiga de bajo ciclo y baja velocidad.
- Célula de carga de precisión: una célula de carga con clasificación de fatiga (clase 0.5 según ISO 7500-1) mide la fuerza axial con alta precisión y estabilidad a largo plazo, proporcionando una retroalimentación fiable para el control de bucle cerrado durante millones de ciclos.
- Control servohidráulico de circuito cerrado: una servoválvula y un controlador PID digital mantienen la fuerza, el desplazamiento o la deformación dentro de tolerancias estrictas, compensando automáticamente los cambios en la elasticidad de la muestra a medida que se inician y crecen las grietas.
- Alta rigidez del bastidor: la rigidez del bastidor, desde 5 × 10⁸ N/m (modelos de 25 kN a 250 kN) hasta 6.5 × 10⁸ N/m (modelo de 500 kN), reduce la deflexión parásita y mantiene el desplazamiento medido como representativo de la deformación real de la muestra.
- Amplio espacio vertical para pruebas: las holguras verticales máximas, desde 1,120 mm (modelos de 25 kN a 100 kN) hasta 2,000 mm (modelo de 500 kN), permiten alojar muestras altas, cámaras ambientales y dispositivos de flexión multipunto.
- Seguridad y protección de límites: la parada de emergencia integrada, los interruptores de límite superior e inferior y las funciones de enclavamiento protegen al operador, la muestra y la máquina contra desplazamientos excesivos y eventos de carga inesperados.
- Configuración escalable: cinco capacidades de carga comparten un controlador, un entorno de software y una interfaz de agarre comunes, lo que permite a los laboratorios aumentar la capacidad con el tiempo sin necesidad de volver a capacitar a los operadores ni reemplazar los accesorios.