Grasse Zur Composite Testing driver ett ackrediterat materialprovningslaboratorium och är specialiserat på provning av fiberförstärkta plaster, särskilt för fordons-, flyg-, kemi- och rotorbladsindustrin. Eftersom fiberförstärkta plaster har hög specifik styvhet och hållfasthet är de mycket lämpliga för lättviktskonstruktioner. Grasse Zur utför huvudsakligen destruktiva tester, dvs. en provkropp testas destruktivt i en universalprovmaskin med drag-, skjuv-, tryck- eller böjprov för att fastställa materialegenskaper.
Töjningsmätare registrerar förändringar i provkroppen
Töjningsmätare från mätspecialisten Althen är ett viktigt verktyg för att registrera förändringar i provkroppen under belastning. De mäter töjningen direkt på provkroppens yta och föreskrivs i olika DIN-standarder för bestämning av materialegenskaper hos fiberförstärkta plaster.
En töjningsgivare är en slingrande metalledare - vanligtvis av constantan eller karma - som är etsad på en tunn bärare (t.ex. polyimid). Den appliceras huvudsakligen på provkroppen med hjälp av specifika lim. En trådtöjningsgivare fungerar som en elektrisk ledare som, när den komprimeras eller sträcks, visar en förändring i elektriskt motstånd, vilket i sin tur indikerar en förändring i spänning och därmed omvandlas till en elektrisk signal. Den motsvarande mätanordningen kan visa spänningsändringen i millivolt per volt samt direkt visa den faktiska töjningen av trådtöjningsgivaren i µm per meter.
Större trådtöjningsgivare för ett bra mätresultat
Töjningsgivarna bör vara så stora som möjligt, dvs. ha en mätrasterlängd på ca 10 mm, för att uppnå en bra medelvärdesbildning över dragprovet. När det gäller fiberkomposit är det ogynnsamt om trådtöjningsgivaren endast täcker ett fiberknippe istället för att mäta över flera fiberknippen. Detta förfalskar mätresultatet.
Töjningsgivarna limmas sedan fast på provkroppen i längsgående och tvärgående riktning, beroende på provningskraven: I huvudsak används linjära trådtöjningsgivare som mäter ett enaxligt spänningstillstånd. Det finns dock även töjningsmätare för tvåaxliga (0/90 graders töjningsmätare eller T-rosett) och treaxliga spänningstillstånd (0/45/90 graders rosett). För att göra det enklare för användaren att fästa trådtöjningsgivarna erbjuder Althen 0/90- och 0/45/90-varianterna färdigtillverkade. Fördelen: endast en enda trådtöjningsmätare med motsvarande antal trådtöjningsnät behöver fästas, som redan har de enskilda trådtöjningsnäten optimalt arrangerade.
Noggrann limningsprocess
Töjningsgivare hos Grasse Zur appliceras vanligtvis med ett snabbtorkande cyanoakrylat eller snabblim av typen CN, som Althen också erbjuder - ett lim som rekommenderas av tillverkaren bör alltid väljas. Limskiktet måste appliceras mycket tunt, annars skulle mätningen inte göras på komponenten utan något ovanför den. Inklusioner orsakade av luftbubblor eller dammpartiklar måste också undvikas, eftersom de också kan förvränga mätresultatet.
Det är viktigt att förbereda komponenten före limningsprocessen så att limmet och trådtöjningsgivaren fäster väl. Fiberkompositmaterialet kräver en viss grovhet på ytan för optimal vidhäftning. Fibrerna i kompositmaterialet får dock inte skadas genom slipning eller uppruggning, annars förfalskas testet. Detta kräver stor erfarenhet av den anställde för att säkerställa att fibrerna inte skadas vid uppruggningen.
Materialprovningar för att fastställa vissa materialegenskaper ger information om huruvida nyutvecklade komponenter kommer att klara framtida påfrestningar. De ger också det nödvändiga kvalitetsbeviset för vissa tillämpningar och branscher.
Karakteristiska värden Styrka och styvhet
Töjningsmätaren måste hålla bra och säkert under provningen för två karakteristiska värden: bestämning av hållfastheten och bestämning av styvheten hos en provkropp. Hållfastheten beskriver den maximala kraft vid vilken materialet förstörs. För detta ändamål sätts kraften i förhållande till ytan. Den maximala kraften i förhållande till denna area är styrkan; denna parameter bestäms i slutet av provningsförfarandet, i rivningsögonblicket.
Styvheten visar hur mycket kraft som måste tillföras för att deformera en provkropp. Styvheten bestäms i sin tur i början av provningen, medan materialets beteende fortfarande befinner sig i det linjär-elastiska området. Vid denna tidpunkt kan provkroppen återgå till sin ursprungliga form när dragprocessen stoppas. En annan parameter är brottöjningen. En bra bindning krävs för att bestämma den.
Töjningsmätare från Althen med integrerade kabelanslutningar
Ett mervärde med de trådtöjningsgivare som säljs av Althen är den integrerade kabelanslutningen som tillval, vilket innebär betydande tidsbesparingar för kunden vid tillämpningen, vilket Dr Fabian Grasse bekräftar: "Trådtöjningsgivaren kan limmas på och anslutas direkt, utan lödning eller liknande, och är därför klar för användning omedelbart efter limning. Detta är en enorm tidsfördel för oss jämfört med trådtöjningsgivare som måste lödas."
Mest exakt bestämning av karakteristiska värden tack vare trådtöjningsgivare
Att testa material utifrån deras materialegenskaper är komplext och ofta relevant för säkerheten. Ackrediterade experter som Grasse Zur förlitar sig på trådtöjningsgivare från mätspecialisten Althen, en teknik som är mer sofistikerad än till exempel laser- eller videoextensometrar, men också mycket mer exakt för bestämning av töjning.
Liknande produkter
GFLA Series Strain Gauges for Plastic Use
- Strain limit 3% (30000×10⁻⁶ strain)
- Operational temperature: -20~+80°C
- Reduced effect of Joule heat in strain gauges
GFCA Series Strain Gauges for Plastic Use
- Strain limit 3% (30000×10⁻⁶ strain)
- +10~+80°C temperature compensation
- Dual element 0°/90° plane type
GFRA Series Strain Gauges for Plastic Use
- Strain limit 3% (30000×10⁻⁶ strain)
- Special plastics backing, Cu-Ni alloy foil
- 3-element 0°/45°/90° plane type