25 września 2022


Badania wytrzymałości elementów z tworzyw sztucznych, wykonywane w ekstremalnych temperaturach, stanowią ważny etap procesu badawczo-rozwojowego podczas opracowywania nowych rozwiązań materiałowych dla motoryzacji. Standardowo takie badania przeprowadzane są komorach termicznych, co zdaniem inżynierów z Fraunhofer LBF stanowi pewne ograniczenie.

Schnellzerreisser

Dla wykorzystywanych w badaniach próbek materiałowych systemów wizyjnych problem może stanowić oddzielenie próbki od kamery, która przy dużej różnicy temperatur między wnętrzem komory a temperaturą pokojową ma tendencje do pokrywania się parą lub nawet kryształkami lodu. Z kolei zastosowanie ekranów złożonych z wielu warstw szkła skutkuje powstawaniem refleksów, a podgrzewanie ekranu – powstawaniem efektu migotania, co w każdym przypadku pociąga za sobą redukcję jakości obrazu, od której przecież zależy dokładność samego badania.
Jako że badania dynamiczne nie wymagają długiego czasu ekspozycji na niską temperaturę, alternatywne rozwiązanie zaproponowane przez Fraunhofer LBF zamiast komory termicznej wykorzystuje strumień sprężonego powietrza zmieszany z ciekłym azotem o temperaturze –195 °C. Opracowana aparatura umożliwia szybkie schłodzenie różnej wielkości próbek do temperatury rzędu –40 °C. Zaletą tej metody jest możliwość bezpośredniego monitorowania przeprowadzanych testów przez systemy wizyjne, bez oddzielenia szybą. Nie ma też ograniczeń w zakresie rozmiarów oprzyrządowania testowego. Z kolei zastosowanie metody cyfrowej korelacji obrazu DIC pozytywnie wpływa na jakość pomiaru naprężeń, obserwowanych na powierzchni badanych próbek podczas dynamicznych testów wytrzymałościowych. Obecnie trwają prace nad wdrożeniem tej metody badawczej na potrzeby producentów z sektora OEM.

lbf.fraunhofer.de