Tecnología de ensayos de alta precisión de la mano de Zwick Roell

Por eso, actualmente, además de los grados de acero clásicos, se utilizan aceros de alta a ultra alta resistencia, aluminio y, cada vez más, plásticos reforzados con fibra.

El comportamiento del material a altas tasas de deformación es fundamental para las aplicaciones de la industria de la automoción. Los accidentes implican altas velocidades de deformación del material, un factor esencial a tener en cuenta en el diseño de automóviles. Para el cálculo numérico de la seguridad en caso de colisión se requieren muchos datos y ecuaciones constitutivas. El desarrollo de nuevos materiales impulsados por la tendencia a construcciones ligeras requiere una determinación exhaustiva de las características para simular el comportamiento en caso de colisión.

Hoy en día, cuando los valores característicos del material deben determinarse de acuerdo con la velocidad de carga, se emplean principalmente máquinas de ensayos de alta velocidad con accionamientos servohidráulicos, que permiten realizar ensayos de forma fácil y cómoda en un rango de velocidad casi estático de hasta 20 m/s, y con fuerzas de hasta 160 kN.

Para mantener la velocidad constante durante los ensayos de tracción a alta velocidad, la señal de control de la máquina de ensayos se ajusta para compensar cualquier caída de velocidad no deseada. Se miden la fuerza, el recorrido a partir del cual se calcula la velocidad y la deformación de la probeta.

Para el diseño de estructuras de seguridad de protección de pasajeros, es imprescindible comprender la conformabilidad de los componentes de la carrocería bajo la aplicación de fuerza. Además de los ensayos típicos de alta velocidad para determinar las propiedades de los materiales y los ensayos de colisión realistas en vehículos completos, se llevan a cabo ensayos de colisión a baja velocidad en componentes y estructuras susceptibles de colisión. En el caso de cargas con tasas de deformación lentas, se pueden extraer conclusiones importantes sobre el comportamiento de deformación de las estructuras de los vehículos. ZwickRoell ofrece un sistema de ensayos flexible que permite analizar la iniciación y el desarrollo del daño para validar los resultados de la simulación con eficiencia.

En este contexto, los proveedores de automóviles disponen de estándares de fábrica específicos para la velocidad de ensayo y las geometrías del perfil, como es el caso de Volkswagen TL 116 o Tesla TM-2001. El principio de ensayo es el mismo para todos estos estándares; consiste en aplicar una fuerza axial a un perfil hueco extruido que se corta a una longitud predefinida.

Generalmente, los ensayos de colisión a baja velocidad se llevan a cabo en las denominadas crash boxes o cajas de colisión fabricadas en aluminio extruido. El fabricante alemán ZwickRoell ofrece sistemas hidráulicas y electromecánicos para realizar este tipo de ensayos. Generalmente, estos modelos se encuentran en el rango de fuerza entre 600 y 1000 kN. La máquina de ensayos electromecánica destaca particularmente por sus reducidos costes de servicio y mantenimiento con un volumen de probetas superior, gracias a una velocidad de retorno del travesaño de 520 mm/min. El software de ensayos testXpert III ofrece un manejo intuitivo y eficiente, además de opciones de evaluación versátiles.