23 czerwca 2018


Naukowcy z Instytutu Fraunhofer LBF, zajmującego się badaniami wytrzymałościowymi, opracowali precycyjną metodę badania materiałów, łączącą testy mechaniczne pod rzeczywistym obciążeniem z badaniami radiograficznymi. Dzięki niej można z dużą dokładnością obserwować powstawanie defektów w strukturze materiałów.

Zagadnieniem o zasadniczym znaczeniu w dziedzinie wytrzymałości materiałowej jest zrozumienie tego, w jaki sposób materiał ulega zniszczeniu. Aparatura skonstruowana przez Instytut LBF pozwala na obserwację procesu odkształcenia w czasie rzeczywistym. Badany element przez cały czas testów mechanicznych pozostaje w polu promieniowania rentgenowskiego, co umożliwia dokładną obserwację całego obiektu i poszczególnych jego sekcji w reakcji na obciążenie. Przy siłach rzędu 250 kN badaniu poddawać można nawet bardzo wytrzymałe materiały, takie jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami węglowymi. Przy wykorzystaniu najnowszych technik obrazowania pęknięcia i odkształcenia można bardzo wyraźnie zilustrować w 3D, co zapewnia nowe możliwości analizy. W badaniu przy pomocy bardzo skoncentrowanego promieniowania X można uzyskać bardzo wysoką rozdzielczość obrazu z dokładnością pomiaru do kilku mikrometrów. W ten sposób możliwe jest wykrycie najmniejszych zmian w strukturze materiału dokładnie w tym miejscu i czasie, w którym powstaje defekt. W przypadku włókien węglowych można obserwować zmiany zachodzące na poziomie pojedynczych włókien.
Metoda dostarcza naukowcom i inżynierom informacji o przyczynie i przebiegu defektów, umożliwiając opracowanie udoskonaleń materiałów, elementów i procesów produkcyjnych na etapie, gdy jeszcze nie wystąpiły dostrzegalne odkształcenia.

www.lbf.fraunhofer.de