Considerazioni importanti sulle apparecchiature per prove di trazione nelle applicazioni aerospaziali

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Il mercato dei materiali aerospaziali è in rapida crescita, con un CAGR previsto dell’8,8% dal 2021 al 2026¹. Con l’aumento della produzione dei materiali, la domanda di prove di trazione aumenterà in ogni segmento del mercato, dal livello OEM ai fornitori di terzo livello. Con l’aumento della domanda di prodotti aerospaziali, le aziende che effettuano prove sui materiali si trovano a dover tenere il passo con il ritmo di sviluppo del settore.

Per prepararsi al prossimo boom del settore aerospaziale, le aziende stanno urgentemente riqualificando ampie fasce della loro forza lavoro per soddisfare le richieste del mercato dei materiali. Poiché i materiali aerospaziali sono soggetti a condizioni estremamente dure, sono soggetti anche ad alcuni dei requisiti di test più meticolosi, il che significa che avviare un laboratorio di prova o qualificare una nuova apparecchiatura è un'impresa significativa. Pertanto, che tu sia un OEM che testa una cellula o un fornitore di terzo livello che testa le leghe ad alta resistenza, è fondamentale utilizzare un sistema di prova di trazione affidabile in grado di produrre risultati ripetibili.

Il Programma nazionale di accreditamento degli appaltatori della difesa aerospaziale, o Nadcap, è un programma a livello di settore che garantisce la conformità dei laboratori nel settore aerospaziale. Quando si acquista un tester di trazione è fondamentale assicurarsi che nella propria zona esista un'organizzazione di servizi accreditata ISO 17025 da NVLAP per eseguire calibrazioni e accreditamenti. La norma ISO 17025 è fondamentale per garantire audit tracciabili delle apparecchiature di laboratorio, che a loro volta verificano la qualità e l'integrità dei risultati. I tester di trazione utilizzati per un'applicazione aerospaziale dovrebbero essere sottoposti a un programma di calibrazione regolare per garantire l'accuratezza delle letture di deformazione, velocità, spostamento e forza dell'attrezzatura.

I test vengono occasionalmente appaltati a laboratori di test conformi a Nadcap. Questa è una soluzione conveniente per i laboratori in cui il volume dei test è basso o se il laboratorio non dispone dell'attrezzatura per eseguire il test. Il costo dell'appalto dei test dipende dal numero di campioni da testare e dalla complessità del test. I tempi di consegna possono essere rapidi, anche se è necessario tenere conto del tempo di consegna aggiuntivo della spedizione. L'appalto dei test è qualcosa che i laboratori ad alto rendimento vogliono evitare a causa dei costi finanziari e logistici cumulativi. Tuttavia, se si adottano test interni, è importante che i sistemi di test siano mantenuti in modo proattivo per evitare costosi tempi di inattività del sistema. Molte aziende che effettuano prove di trazione offrono modernizzazioni o pacchetti di retrofit che prolungheranno la durata della tua attrezzatura sostituendo i componenti a rischio del tuo telaio.

Quando si introduce una nuova apparecchiatura nel proprio laboratorio è importante valutare tutte le opzioni disponibili. Oltre a stabilire la capacità di prova e il fissaggio richiesti, è anche importante garantire che il sistema scelto sia progettato per essere robusto e con elevata rigidità. Un'altra cosa da considerare è la natura del materiale che intendi testare e il modo in cui il materiale potrebbe influenzare il sistema di test. Ad esempio, se si stanno testando provini in fibra di carbonio in tensione, durante la rottura verranno espulse piccole particelle che potrebbero danneggiare l'elettronica del sistema. Pertanto, il sistema dovrebbe essere progettato in modo tale da tenere i detriti lontani dal suo hardware sensibile. Se il tuo laboratorio prevede di eseguire test al limite massimo della capacità del sistema, chiedi al tuo fornitore come combattono i carichi d'urto. Se il tuo laboratorio eseguirà prove di trazione a temperatura elevata, prendi in considerazione l'acquisto di due sistemi o una configurazione con forno a doppio montaggio. Potrebbe essere necessaria fino a un'ora prima che un campione raggiunga la temperatura, quindi avere la possibilità di immergere un campione mentre si analizza un altro può far risparmiare tempo prezioso al laboratorio. Inoltre, l’acquisto di forni doppi è più conveniente rispetto all’acquisto di un secondo sistema.

Le società che effettuano prove sui materiali metteranno in evidenza le configurazioni delle stringhe di carico che offrono in conformità con Nadcap. Questi probabilmente includeranno le loro impugnature e dispositivi più conformi. Le impugnature comunemente consigliate hanno un design a corpo mobile con elevata rigidità; queste impugnature sono dotate di ganasce che si fissano orizzontalmente sul provino, il che semplifica la guida del provino in posizione e riduce la variabilità. Anche le impugnature dovrebbero essere simmetriche, poiché è più probabile che una presa asimmetrica si deformi sotto carico, influenzando i risultati dei test. Un altro accessorio consigliato sono i fermi del provino, che garantiscono che il provino sia posizionato nelle morse nello stesso punto in ogni test.