Обоснованность испытаний.
Основную часть информации о физико-механических и технологических свойствах материалов для автомобилестроения инженеры-конструкторы получают после проведения испытаний. На базе результатов тестирования принимаются решения о целесообразности использования пластика, металлического сплава, композита. Исследования подтверждают или опровергают возможность серийного выпуска.
Полученные в ходе лабораторных работ сведения необходимы для сравнения износоустойчивости, ресурса и прочностных параметров различных материалов, отображенных в числовых показателях. Испытания нужны на стартовых этапах для выбора оптимальной производственной технологии, а также на финишных стадиях для сдачи продукта заказчику и оформления сертификатов.
Классификация испытаний материалов для автопрома.
В автомобилестроении применяется обширный ряд материалов, свойства которых определяет эксплуатационная специфика. Преобладающая часть нагруженных деталей, компонентов, узлов изготавливается из чугунов и низкоуглеродистых стальных сплавов. Из-за высокой стоимости легированные конструкционные стали, сплавы магния, алюминия используются в ограниченном объеме. Ненагруженные и слабонагруженные компоненты машин, уплотнители, антифрикционные и диэлектрические прокладки изготавливают из различных полимеров и композитов.
Испытания всех перечисленных материалов на сопротивляемость механическим воздействиям проводят по общим методикам, которые делятся на 2 основополагающие группы:
К группе разрушающих исследований относятся испытания на устойчивость к разрывным, крутящим, сдвигающим, растягивающим, ударным, изгибающим нагрузкам. Изучается механика разрушения. Лабораторным или графическим способом специалисты определяют предельные величины, достижение которых приводит к нарушению структуры материала и последующему выходу из строя детали, узла.
Особое внимание уделено изучению усталости материалов – наиболее опасного и быстро разрушающего физико-механического явления, создающего угрозу для эксплуатации транспортного средства даже при приложении небольших по показателям усилий. Для ускорения усталостного процесса нередко испытуемые образцы подвергают усиленному нагреву или охлаждению. Итоги усталостных испытаний дают представление о ресурсе изделия, позволяют с высокой точностью прогнозировать время для замены детали.
Группа неразрушающих испытаний включает методики изучения твердости, адгезионные качества, противоскользящие свойства. К этой категории относят изучение упругости материалов по отскоку. Исследованиям без разрушения подвергаются образцы из материалов или готовых изделий, их основная задача – подтверждение качественных показателей для доводочных операций при необходимости или для передачи продукта в приемо-сдаточные структуры.
Машины и приспособления для испытаний.
Для определения устойчивости материалов, используемых в автомобилестроении, к характерным эксплуатационным нагрузкам потребуется следующее оборудование:
- Универсальная машина. Новаторское оборудование воспроизводит все вариации статических сил, действующих с постоянной или плавно нарастающей скоростью на материалы для автомобилестроения. В комплектацию входят специализированные захваты и приспособления, предназначенные для растяжения, изгибания, сжимания, сдвига, кручения образцов.
- Маятниковый копер. Установка предназначена для исследования способности материалов поглощать ударные усилия, переданные закрепленным на вращающемся рычаге бойком. Встроенный энкодер регистрирует силу, которая пропорциональна углу отклонения рычага. Активно востребованная модель оснащена устройством, которое автоматически поднимает рычаг с бойком после совершения удара и фиксирует в заданном положении.
- Аппарат для усталостных испытаний. Машина имитирует циклические нагрузки, многократно сжимает-растягивает, изгибает-выпрямляет, воздействует серийными ударами.
- Система температурных исследований. Оборудование моделирует высоко- или низкотемпературный фон, создает стабильные микроклиматические условия для подготовки образцов к исследовательским работам.
- Твердомер. Приборы в мобильном или стационарном исполнении позволяют измерить один из ключевых параметров материалов для автомобилестроения – сопротивляемость давящим усилиям.
Выбрать аппараты и инструменты для проведения лабораторных испытаний материалов для автопрома помогут специалисты из компании "ГОСТ".
