Prove sui materiali | non distruttivo e distruttivo

Nel nostro contributo a prove sui materiali evidenziamo le ultime tendenze e sviluppi nei settori delle prove sui materiali distruttive e non distruttive. Scopri come utilizzare questi metodi nell'industria, dal controllo qualità al Ricerca. Rispondiamo alle domande chiave e mostriamo come le tecnologie moderne come Generativo Intelligenza artificiale aumentare l’efficienza e la precisione nelle prove sui materiali.

Test sui materiali ZwickRoell

contenuto

Prove sui materiali: le cose più importanti in breve
nuovi sviluppi e applicazioni
Domande frequenti

Prove sui materiali 2024 – Le cose più importanti in breve

Il test sui materiali è un passaggio cruciale nello sviluppo del prodotto e Quality Assurance. I principali metodi di prova includono test non distruttivi come gli ultrasuoni e i raggi X, nonché test meccanici di sollecitazioni come resistenza alla trazione e durezza.

I vantaggi delle prove sui materiali sono molteplici. Attraverso un’analisi precisa puoi Difetti materiali rilevati precocemente e risolto, con conseguente miglioramento della qualità del prodotto. I test sui materiali consentono inoltre di ottimizzare i processi di produzione, il che porta a risparmi sui costi e a una produzione più efficiente.

Gli sviluppi nei test sui materiali hanno fatto enormi progressi negli ultimi anni. Ciò consente un'analisi più accurata ed efficiente dei materiali, con conseguente miglioramento della qualità e della sicurezza del prodotto. Con l'aiuto di IA generativa Le procedure di test possono ora essere ottimizzate e accelerate.

test sui materiali non distruttivi

Attualmente ci sono questi progressi tecnologici nelle prove non distruttive sui materiali:

Radiografia digitale come tecnologie a raggi X migliorate per immagini più dettagliate e più veloci per un esame più preciso di difetti e difetti dei materiali.
Phased array ad ultrasuoni consente test a ultrasuoni più precisi e flessibili controllando elettronicamente l'angolo del raggio sonoro per rilevare crepe, vuoti e altri difetti.
Immagini Terahertz utilizza la radiazione terahertz per ispezionare strutture multistrato e materiali compositi.
Tecnologia dei droni per l'ispezione di strutture di difficile accesso come ponti, Turbine di vento o linee ad alta tensione.
Intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico migliorano l'analisi dei dati e il rilevamento degli errori attraverso algoritmi.

Prove distruttive sui materiali

Ci sono anche progressi nelle prove distruttive sui materiali come:

Test ad alta velocità per prove di carico dinamico per analizzare il comportamento dei materiali in condizioni estreme.
Nanoindentazione consente la misurazione delle proprietà meccaniche su scala micro e nanometrica.
Sistemi di test automatizzati aumentare l’efficienza e la precisione attraverso processi di test completamente automatizzati.
Simulazione ambientale con progressi nelle camere di prova in grado di simulare condizioni ambientali estreme come temperature alte/basse, umidità e corrosione.
3D Stampa , Produzione additiva dove nuovi materiali e strutture richiedono lo sviluppo di procedure di prova specifiche.

L’intelligenza artificiale generativa in un esempio pratico

L'applicazione di IA generativa nelle procedure di test sui materiali fornisce test sui materiali più efficienti, accurati ed economici. Ciò è particolarmente vero nei settori con elevati standard di sicurezza come quello aerospaziale e altri settori Industria automobilistica è di grande importanza. Un esempio pratico di ottimizzazione e accelerazione delle procedure di test sui materiali attraverso l'intelligenza artificiale generativa (AI) è la sua applicazione nel rilevamento automatizzato degli errori nei test non distruttivi (NDT) utilizzando test a ultrasuoni.

Situazione: I test a ultrasuoni utilizzano onde sonore per esaminare i materiali per individuare difetti interni come crepe o vuoti. Tradizionalmente, ciò richiede che esaminatori esperti analizzino manualmente le immagini ecografiche, il che può richiedere molto tempo ed è soggetto a errori umani.

IA generativaApplicazione: Un'intelligenza artificiale generativa può essere addestrata ad analizzare automaticamente le immagini ecografiche e identificare le irregolarità. Ciò viene fatto addestrando un modello di deep learning con un gran numero di immagini ecografiche che mostrano stati materiali sia normali che difettosi.

Processo:

Raccolta dati: innanzitutto viene raccolto un ampio database di immagini ecografiche contenenti vari tipi di difetti dei materiali.
Formazione: l'intelligenza artificiale viene addestrata su queste immagini, imparando a riconoscere modelli e caratteristiche che indicano specifici difetti del materiale.
Ottimizzazione: il modello viene continuamente ottimizzato con nuovi dati per migliorarne l'accuratezza e l'affidabilità.

risultato: L’intelligenza artificiale ora può analizzare le immagini ecografiche molto più velocemente di un esaminatore umano e identificare i difetti con elevata precisione. Ciò si traduce in una significativa accelerazione del processo di test aumentando al contempo l’affidabilità dei risultati poiché l’intelligenza artificiale funziona in modo coerente e non è influenzata da fattori umani come la fatica.

Vantaggio aggiuntivo: L’intelligenza artificiale può anche aiutare a identificare tendenze e modelli nei dati che non sono ovvi per i revisori umani, portando a una comprensione più profonda dei comportamenti materiali e potenzialmente alla scoperta di nuove relazioni.

nuovi sviluppi e applicazioni

Sia i test sui materiali non distruttivi che quelli distruttivi traggono grandi vantaggi tecnologie digitali, che consentono metodi di prova più efficienti e accurati, nonché lo sviluppo di nuovi materiali e tecniche di produzione che comportano nuove sfide e opportunità per le prove sui materiali. Di seguito vi presenteremo nuovi prodotti ed esempi di applicazioni del settore:

Prove sui materiali per applicazioni con idrogeno su metallo e plastica

18.01.2024/XNUMX/XNUMX | Sulla scia della crescente importanza di idrogeno come fonte di energia rispettosa dell'ambiente, l'austriaco Scioflex Idrogeno GmbH attribuisce grande importanza al test preciso e alla certificazione dei prodotti a idrogeno.

L'uso di avanzato Zwick Roell Le macchine di prova nel laboratorio di prova consentono prove sui materiali realistiche e affidabili. Questi test sono fondamentali per affrontare sfide come l’infragilimento da idrogeno e mantenere l’integrità del materiale idrogenovalutare accuratamente l’influenza.

“Con i sistemi di prova Zwick Roell possiamo caratterizzare perfettamente le proprietà del materiale in condizioni applicative. Ciò ci consente di aprire un campo completamente nuovo di caratterizzazione dei materiali sotto l’influenza dell’idrogeno”, ha commentato Dott. Bernd Stepsesser, amministratore delegato della Scioflex Hydrogen GmbH.

Due macchine per prove sui materiali – diversi metodi di prova

Scioflex Hydrogen lo utilizza nel suo laboratorio di prova Macchina per prove di scorrimento Kappa 100 SS-CF e il servoidraulico Zwick Roell HA100 per prove complete sui materiali. Queste macchine di prova all'avanguardia vengono utilizzate per un'ampia gamma di test su metalli e plastica.

Questo include i metalli Prove su campioni cavi, prove di trazione e prove di fatica su campioni di filo, nonché indagini sulla meccanica della frattura su campioni CT 1/2'. Agli esami plastica comprendono prove di trazione, caratterizzazioni meccaniche dinamiche, prove di fatica e varie indagini sulla meccanica della frattura.

La combinazione di queste macchine consente un ampio spettro di prove di frequenza e carico. In termini di velocità di prova, si completano a vicenda, dal lento con il Kappa 100 SS-CF al veloce con la macchina di prova servoidraulica HA100.

Entrambe le macchine di prova possono essere utilizzate per lavorare nell'intervallo di velocità di deformazione basse Test di velocità di deformazione lenta (SSRT) per effettuare indagini e implementare esperimenti di meccanica della frattura o di fatica fino ad una frequenza di 20 Hz. Grazie a diversi sensori di forza è possibile coprire diversi intervalli di carico fino a 100 kN e si può implementare una camera termica opzionale per misurazioni nell'intervallo di temperatura da -40° a 100°C.

Prova di durezza | secondo Vickers, Rockwell, Brinell & Co.

14.11.2023 novembre XNUMX | Soprattutto quando si tratta di metalli, questo è il più comune Prova di durezza utilizzato quando il materiale necessita di essere testato meccanicamente. Nel nostro articolo attuale presentiamo gli ultimi progressi nel campo Vickers, Knoop- E Brinell-Procedura di prova di durezza. Rispondiamo anche alle vostre domande su quest'area della scienza dei materiali.

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Test e simulazione dei materiali per turbine eoliche offshore

20.10.2020 | Freudenberg Sealing Technologies (FST) ha sviluppato un processo di test sui materiali e un metodo di simulazione per materiali elastomerici che migliorano le prestazioni e la durata dei componenti offshore Turbine di vento lasciate migliorare. La simulazione dei materiali analizza il comportamento dei materiali durante la vita di una turbina.

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Tester d'urto a pendolo per prove d'urto con intaglio su metalli

28.11.2018/XNUMX/XNUMX | del Prova d'urto della barra dentellata è un metodo di prova sui materiali con il quale la tenacità dei materiali può essere determinata in modo relativamente rapido e con poco sforzo. Con il nuovo Martello a pendolo HIT450P per le prove di flessione ad impatto con barre dentellate su metalli, Zwick Roell presenta un dispositivo che è stato adattato in modo ottimale alla prova.

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Test dei materiali con tomografia computerizzata in condizioni reali

04.04.2018 aprile XNUMX | Industriali calcolato (CT) è da tempo consolidata come procedura standard per i controlli non distruttivi sui materiali. Grazie alla capacità di analizzare, controllare e misurare con precisione caratteristiche interne ed esterne complesse, la TC continua a crescere in popolarità. Il processo fornisce informazioni particolarmente preziose quando il pezzo può essere esaminato così com'è in condizioni operative realistiche Diondo realizzato con “TC in situ”.

Camere climatiche, che possono generare e mantenere temperature definite (o curve di temperatura), sono parte integrante dell'attuale garanzia di qualità e vengono utilizzati per dimostrare i processi di stoccaggio o invecchiamento nonché la funzionalità dei componenti in un determinato clima. Questi risultati apportano un contributo significativo all’aumento della durata di vita del prodotto e della sicurezza dell’utente. La TC in situ combina questi due metodi per il test dei componenti. Il sistema di tomografia computerizzata è dotato di una grande camera climatica integrata.

Quelli nel corso di Mobilità elettrica Le batterie agli ioni di litio utilizzate pongono all'industria automobilistica domande legate alla sicurezza, soprattutto a causa della loro enorme densità di energia: in che modo la temperatura influisce sulla struttura interna e sulla geometria del materiale? Come si comportano i materiali a temperature alte o basse a lungo termine o a forti sbalzi di temperatura? Il CT in-situ fornisce un aspetto ad alta risoluzione all'interno della batteria a temperature comprese tra -72° e +180°C. A causa della combinazione di alta densità e dimensioni relativamente grandi Batterie Viene utilizzato un tubo a raggi X ad alte prestazioni da 600 kV.

Domande frequenti

Cos'è il test non distruttivo sui materiali?

Il test non distruttivo sui materiali (NDT) è una procedura per esaminare i materiali per proprietà, difetti, irregolarità o altri parametri del materiale. senza il pezzo stesso danneggiare o comprometterne la futura fruibilità.

Quali sono le procedure di prova distruttiva sui materiali?

I metodi di prova sui materiali distruttivi includono:

Prova di flessione determina la resistenza alla flessione e la rigidità dei materiali.
Prova di pressione determina la resistenza alla compressione e il comportamento dei materiali sotto pressione.
Prova di fatica misura la resistenza allo stress ripetitivo o alla fatica ciclica.
Prova di durezza misura la resistenza del materiale alla penetrazione o alla deformazione (es. Brinell, Vickers, Rockwell).
Prova d'urto della barra dentellata determina la tenacità e l'energia di frattura dei materiali, soprattutto alle basse temperature.
Prova di scorrimento studia il comportamento a lungo termine dei materiali sotto carico costante ad alte temperature.
Prova di trazione misura la resistenza alla trazione, l'allungamento e il comportamento alla deformazione dei materiali.

Cos'è un test distruttivo?

Il test distruttivo sui materiali è una procedura in cui materiali, componenti o parti fino al fallimento essere testati per determinarne le proprietà fisiche quali resistenza, allungamento, durezza e tenacità. Questo tipo di test dei componenti porta al danneggiamento o alla distruzione dell'oggetto in prova.

Quale procedura rientra nelle prove non distruttive sui materiali?

I metodi di prova non distruttivi sui materiali includono:

calcolato (CT) utilizza i raggi X per creare immagini in sezione trasversale dettagliate dell'interno di un oggetto che, una volta combinate, ricostruiscono un modello tridimensionale dell'oggetto di prova.
Test penetranti (Dye Penetration Process) rende visibili i difetti superficiali applicando sul materiale un liquido colorato o fluorescente.
Test con particelle magnetiche consente il rilevamento di cricche superficiali nei materiali ferromagnetici attraverso l'applicazione di un campo magnetico.
Esami con raggi X e radiazioni gamma utilizza radiazioni ionizzanti per esaminare l'interno dei materiali e rilevare i difetti.
Test ad ultrasuoni utilizza onde sonore ad alta frequenza per rilevare difetti interni nei materiali.
Ispezione visiva valuta i campioni di materiale o il componente visivamente o con ausili come una lente d'ingrandimento o un endoscopio.
Test delle correnti parassite utilizza campi elettromagnetici per rilevare difetti superficiali e sotterranei nei materiali conduttivi.
termografia usi telecamere a infrarossi per rilevare differenze di calore che possono indicare potenziali difetti del materiale.