Máquina de teste de fadiga dinâmica
Máquina de Teste de Fadiga Dinâmica - Série QualiDFT™
A série QualiDFT™ é uma plataforma de máquinas de ensaio de fadiga que oferece carregamento cíclico preciso e de alta frequência para caracterização de materiais, validação de componentes e pesquisa em mecânica da fratura. Construída sobre a arquitetura servohidráulica de piso, a série abrange cinco capacidades de carga (25 kN, 50 kN, 100 kN, 250 kN e 500 kN) para atender a uma ampla gama de tamanhos de amostras e forças de ensaio. Cada modelo realiza ensaios de fadiga de tração-tração, tração-compressão e totalmente reversível em metais, polímeros, compósitos e materiais biomédicos.
A estrutura de carga de chão posiciona o atuador dinâmico na base, criando um centro de gravidade baixo que minimiza a vibração e melhora o alinhamento da amostra. Um atuador hidráulico de alto desempenho com curso de ±75 mm fornece formas de onda sinusoidais, triangulares e definidas pelo usuário, controladas e em frequências adequadas tanto para regimes de fadiga de baixo ciclo quanto de alto ciclo. O controle servohidráulico em malha fechada, em conjunto com uma célula de carga resistente à fadiga e um extensômetro opcional, mantém a força, o deslocamento ou a deformação precisos durante todo o ensaio.
Os laboratórios selecionam o modelo QualiDFT™ que melhor atende às suas necessidades de capacidade. As estruturas de 25 kN e 50 kN são adequadas para metais de baixa espessura, polímeros e pequenos corpos de prova de compósitos. A estrutura de 100 kN processa corpos de prova metálicos padrão para ensaios de fadiga, conforme a norma ASTM E466, enquanto as estruturas de 250 kN e 500 kN acomodam seções transversais mais espessas, juntas estruturais e testes de componentes em escala real. Todos os cinco modelos compartilham uma plataforma de controlador, ambiente de software e interface de fixação comuns para facilitar o dimensionamento.
Máquina de Teste de Fadiga Dinâmica - Aplicações da Série QualiDFT™
- Materiais Estruturais Aeroespaciais: gera dados SN e taxas de crescimento de trincas para ligas de alumínio, titânio e superligas à base de níquel usadas em revestimentos de fuselagem, discos de turbina e trens de pouso, de acordo com as normas ASTM E466 e ASTM E647.
- Desenvolvimento de Componentes Automotivos: avalia a durabilidade cíclica de braços de suspensão, eixos de transmissão, fixadores e juntas soldadas sob espectros de carga representativos das condições de serviço em rodovias.
- Pesquisa em Metais e Ligas: caracteriza a resistência à fadiga, os limites de resistência e o comportamento de vida útil em função da deformação de ligas ferrosas e não ferrosas para o desenvolvimento de ligas e conformidade com as especificações de materiais.
- Avaliação de Materiais Compósitos: realiza ensaios de fadiga por tração-tração em laminados de polímero reforçado com fibra e painéis sanduíche, de acordo com as normas ASTM D3479 e ISO 13003, para aplicações aeroespaciais e de energia eólica.
- Validação de Implantes Biomédicos: realiza a qualificação de fadiga de dispositivos de fixação da coluna vertebral, hastes de quadril, componentes de joelho, placas ósseas e implantes dentários de acordo com as normas ASTM F1717, ASTM F2077 e ISO 14801.
- Qualificação de Soldas e Juntas: submete soldas de topo, soldas de filete e juntas coladas a carregamentos de fadiga de amplitude constante e variável para verificar o desempenho da junta em relação aos requisitos de projeto.
- Mecânica da Fratura e Propagação de Trincas: mede da/dN versus ΔK em corpos de prova de tração compacta (CT) e tração média (MT) de acordo com a norma ASTM E647 para análise de tolerância a danos e planejamento de intervalos de inspeção.
- Testes de fixadores e molas: determinam a vida útil à fadiga de parafusos, rebites e elementos de mola sob condições de carga axial e combinada para aceitação de qualidade e otimização de projeto.
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Standards
- ASTM E466 - Prática padrão para condução de ensaios de fadiga axial de amplitude constante controlada por força em materiais metálicos
- ASTM E606 - Método de ensaio padrão para ensaio de fadiga controlada por deformação
- ASTM E647 - Método de ensaio padrão para medição das taxas de crescimento de trincas por fadiga
- ASTM E399 - Método de ensaio padrão para tenacidade à fratura em deformação plana linear-elástica de materiais metálicos
- ASTM E468 - Prática padrão para apresentação de resultados de ensaios de fadiga de amplitude constante para materiais metálicos
- ASTM D3479 - Método de Ensaio Padrão para Fadiga por Tração-Tração de Materiais Compósitos de Matriz Polimérica
- ISO 1099 - Materiais Metálicos: Ensaios de Fadiga: Método de Força Axial Controlada
- ISO 12106 - Materiais Metálicos: Ensaios de Fadiga: Método de Controle de Deformação Axial
- ISO 12108 - Materiais Metálicos: Ensaios de Fadiga: Método de Propagação de Trincas por Fadiga
- ISO 7500-1 - Materiais Metálicos: Calibração e Verificação de Máquinas de Ensaio Uniaxial Estático
- DIN 50100 - Ensaios de fadiga: Execução e avaliação de ensaios cíclicos com amplitudes de carga constantes em corpos de prova e componentes metálicos
Máquina de Teste de Fadiga Dinâmica - Série QualiDFT™ - Principais Características
A série QualiDFT™ combina uma estrutura de carga rígida, um atuador servohidráulico responsivo e um controlador digital em uma plataforma escalável para testes de fadiga.
- Estrutura de carga com fixação no chão: a arquitetura de coluna dupla, com fixação no chão e atuador montado na base, proporciona uma plataforma estável e com baixo centro de gravidade, que minimiza a transferência de vibrações para a amostra e para os equipamentos de laboratório circundantes.
- Controlador Digital Integrado: automatiza a geração de formas de onda (senoidal, triangular, quadrada e perfis personalizados), aquisição de dados, contagem de ciclos e término do teste com base em critérios de falha definidos pelo usuário.
- Elevação e travamento da travessa: um sistema motorizado de ajuste da travessa e travamento hidráulico permite o reposicionamento rápido para diferentes comprimentos de amostra e configurações de fixação sem a necessidade de calços manuais.
- Garras e dispositivos de fixação intercambiáveis: garras hidráulicas em cunha, garras mecânicas e dispositivos de fixação personalizados acomodam amostras planas, redondas e componentes para modos de carregamento de tração, compressão, flexão e combinados.
- Unidade Hidráulica Dedicada: uma unidade hidráulica dimensionada de acordo com a capacidade da estrutura de carga selecionada fornece pressão e fluxo de óleo estáveis, com sistemas de filtragem e refrigeração que prolongam a vida útil da servoválvula e do atuador.
- Atuador dinâmico de alto desempenho: um atuador hidráulico com classificação de fadiga e curso de ±75 mm proporciona movimento cíclico consistente em toda a faixa de frequência, suportando tanto testes de resistência de alto ciclo quanto testes de fadiga de baixo ciclo e baixa taxa de amostragem.
- Célula de Carga de Precisão: uma célula de carga com classificação de fadiga (classe 0.5 de acordo com a norma ISO 7500-1) mede a força axial com alta precisão e estabilidade a longo prazo, fornecendo feedback confiável para controle em malha fechada ao longo de milhões de ciclos.
- Controle servohidráulico de circuito fechado: uma servoválvula e um controlador PID digital mantêm a força, o deslocamento ou a deformação dentro de tolerâncias rigorosas, compensando automaticamente as alterações na complacência da amostra à medida que as fissuras se iniciam e se propagam.
- Alta rigidez da estrutura: a rigidez da estrutura, de 5 × 10⁸ N/m (modelos de 25 kN a 250 kN) até 6.5 × 10⁸ N/m (modelo de 500 kN), reduz a deflexão parasita e mantém o deslocamento medido representativo da deformação real da amostra.
- Amplo espaço de teste vertical: as folgas verticais máximas variam de 1,120 mm (modelos de 25 kN a 100 kN) a 2,000 mm (modelo de 500 kN), permitindo acomodar amostras altas, câmaras ambientais e dispositivos de flexão multiponto.
- Segurança e proteção contra limites: funções integradas de parada de emergência, interruptores de limite superior e inferior e intertravamento protegem o operador, a amostra e a máquina contra sobrecursos e eventos de carga inesperados.
- Configuração escalável: cinco capacidades de carga compartilham um controlador, ambiente de software e interface de fixação comuns, permitindo que os laboratórios adicionem capacidade ao longo do tempo sem a necessidade de treinar novamente os operadores ou substituir acessórios.