Essais de matériaux | non destructif et destructif

Dans notre contribution à essais sur les matériaux nous mettons en avant les dernières tendances et développements dans les domaines des tests de matériaux destructifs et non destructifs. Apprenez à utiliser ces méthodes dans l'industrie, du contrôle qualité à recherche. Nous répondons à des questions clés et montrons comment les technologies modernes telles que Génératif Intelligence artificielle augmenter l’efficacité et la précision des tests de matériaux.

Essais de matériaux ZwickRoell

Contenu

Tests de matériaux – les choses les plus importantes en bref
nouveaux développements et applications
Foire aux Questions

Essais de matériaux 2024 – Les points les plus importants en bref

Les tests de matériaux constituent une étape cruciale dans le développement de produits et Assurance de la qualité. Les principales méthodes de test comprennent les tests non destructifs tels que les tests aux ultrasons et aux rayons X, ainsi que les tests mécaniques de contraintes telles que la résistance à la traction et la dureté.

Les avantages des tests de matériaux sont multiples. Grâce à une analyse précise, vous pouvez Défauts de matériaux détectés à temps et résolu, ce qui entraîne une amélioration de la qualité du produit. Les tests de matériaux permettent également d'optimiser les processus de production, ce qui entraîne des économies de coûts et une production plus efficace.

Les développements dans le domaine des tests de matériaux ont fait d'énormes progrès ces dernières années. Cela permet une analyse plus précise et efficace des matériaux, ce qui entraîne une amélioration de la qualité et de la sécurité des produits. Avec l'aide de IA générative Les procédures de test peuvent désormais être optimisées et accélérées.

essai non destructif des matériaux

Il existe actuellement ces avancées technologiques dans les tests non destructifs des matériaux :

Radiographie numérique ainsi que des technologies de rayons X améliorées pour une imagerie plus détaillée et plus rapide pour un examen plus précis des défauts et des défauts des matériaux.
Réseau multiéléments à ultrasons permet des tests par ultrasons plus précis et plus flexibles en contrôlant électroniquement l'angle du faisceau sonore pour détecter les fissures, les vides et autres défauts.
Imagerie térahertz utilise le rayonnement térahertz pour inspecter les structures multicouches et les matériaux composites.
Technologie des drones pour inspecter des structures difficiles d'accès telles que des ponts, Éoliennes ou des lignes à haute tension.
Intelligence artificielle et l'apprentissage automatique améliore l'analyse des données et la détection des erreurs grâce à des algorithmes.

Contrôles destructifs des matériaux

Il existe également des progrès dans les tests destructifs des matériaux tels que :

Tests à grande vitesse pour les tests de charge dynamique afin d'analyser le comportement des matériaux dans des conditions extrêmes.
Nanoindentation permet la mesure des propriétés mécaniques à l’échelle micro et nanométrique.
Systèmes de tests automatisés augmentez l’efficacité et la précision grâce à des processus de test entièrement automatisés.
Simulation environnementale avec des avancées dans les chambres d'essai capables de simuler des conditions environnementales extrêmes telles que des températures élevées/basses, l'humidité et la corrosion.
3D Imprimer ainsi que Fabrication additive où les nouveaux matériaux et structures nécessitent le développement de procédures de test spécifiques.

L'IA générative dans un exemple pratique

L'application de IA générative dans les procédures d'essai des matériaux fournit des essais de matériaux plus efficaces, précis et rentables. Cela est particulièrement vrai dans les secteurs où les normes de sécurité sont élevées, comme l'aérospatiale et d'autres industries. Industrie automobile est d'une grande importance. Un exemple pratique d’optimisation et d’accélération des procédures de test des matériaux grâce à l’intelligence artificielle (IA) générative est son application dans la détection automatisée des erreurs dans les tests non destructifs (CND) utilisant des tests par ultrasons.

Situation: Les tests par ultrasons utilisent des ondes sonores pour examiner les matériaux à la recherche de défauts internes tels que des fissures ou des vides. Traditionnellement, cela nécessite que des examinateurs expérimentés analysent manuellement les images échographiques, ce qui peut prendre du temps et être sujet aux erreurs humaines.

IA générativeApplication: Une IA générative peut être entraînée pour analyser automatiquement les images échographiques et identifier les irrégularités. Cela se fait en entraînant un modèle d’apprentissage profond avec un grand nombre d’images échographiques montrant à la fois l’état normal et défectueux des matériaux.

Processus:

Collecte de données : Tout d’abord, une vaste base de données d’images échographiques contenant divers types de défauts de matériaux est collectée.
Formation : L'IA est formée sur ces images, apprenant à reconnaître des modèles et des caractéristiques qui indiquent des défauts matériels spécifiques.
Optimisation : le modèle est continuellement optimisé avec de nouvelles données pour améliorer sa précision et sa fiabilité.

résultat: L'IA peut désormais analyser les images échographiques beaucoup plus rapidement qu'un examinateur humain et identifier les défauts avec une grande précision. Cela se traduit par une accélération significative du processus de test tout en augmentant la fiabilité des résultats car l'IA fonctionne de manière cohérente et n'est pas influencée par des facteurs humains tels que la fatigue.

Avantage supplémentaire: L’IA peut également aider à identifier des tendances et des modèles dans les données qui ne sont pas évidents pour les examinateurs humains, conduisant ainsi à une compréhension plus approfondie des comportements matériels et potentiellement à la découverte de nouvelles relations.

nouveaux développements et applications

Les tests de matériaux non destructifs et destructifs en bénéficient grandement technologies numériques, qui permettent des méthodes de test plus efficaces et plus précises, ainsi que le développement de nouveaux matériaux et techniques de fabrication qui apportent de nouveaux défis et opportunités pour les tests de matériaux. Ci-dessous, nous vous présenterons de nouveaux produits et des exemples d'applications de l'industrie :

Essais de matériaux pour les applications hydrogène du métal et du plastique

18.01.2024/XNUMX/XNUMX | Face à l'importance croissante de hydrogène en tant que source d'énergie respectueuse de l'environnement, l'Autriche Scioflex Hydrogène GmbH attache une grande importance aux tests précis et à la certification des produits à hydrogène.

L'utilisation de technologies avancées Zwick Roell Les machines d'essai du laboratoire d'essais permettent des tests de matériaux réalistes et fiables. Ces tests sont essentiels pour relever des défis tels que la fragilisation par l'hydrogène et maintenir l'intégrité des matériaux. hydrogèneévaluer l’influence avec précision.

« Grâce aux systèmes de test Zwick Roell, nous pouvons parfaitement caractériser les propriétés des matériaux dans les conditions d'application. Cela nous permet d’ouvrir un tout nouveau domaine de caractérisation des matériaux sous l’influence de l’hydrogène », a commenté Dr. Bernd Stepsesser, directeur général de Scioflex Hydrogen GmbH.

Deux machines d'essai de matériaux – plusieurs méthodes d'essai

Scioflex Hydrogen l'utilise dans son laboratoire d'essais Machine d'essai de fluage Kappa 100 SS-CF et le servo-hydraulique Zwick Roell HA100 pour des tests complets de matériaux. Ces machines d'essais de pointe sont utilisées pour une large gamme de tests sur les métaux et les plastiques.

Cela inclut les métaux Tests sur échantillons creux, des essais de traction et de fatigue sur des échantillons de filetage, ainsi que des études de mécanique de rupture sur des échantillons CT 1/2'. Aux examens Plastiques comprennent des essais de traction, des caractérisations mécaniques dynamiques, des essais de fatigue et diverses investigations en mécanique de la rupture.

La combinaison de ces machines permet un large spectre de tests de fréquence et de charge. En termes de vitesse d'essai, ils se complètent de lent avec la Kappa 100 SS-CF à rapide avec la machine d'essai servo-hydraulique HA100.

Les deux machines d'essai peuvent être utilisées pour travailler dans la plage de faibles taux de déformation Tests de vitesse de déformation lente (SSRT) pour réaliser des investigations et mettre en œuvre des expériences de mécanique de la rupture ou de fatigue jusqu'à une fréquence de 20 Hz. Grâce à différents capteurs de force, différentes plages de charge jusqu'à 100 kN peuvent être couvertes et une chambre de température en option peut être mise en œuvre pour des mesures dans la plage de température de -40° à 100°C.

Essai de dureté | selon Vickers, Rockwell, Brinell & Co.

14.11.2023 novembre XNUMX | Surtout lorsqu'il s'agit de métaux, c'est le cas le plus courant. Essai de dureté utilisé lorsque le matériau doit être testé mécaniquement. Dans notre article actuel, nous présentons les dernières avancées dans le domaine Vickers, Knoop- Et Brinell-Procédure de test de dureté. Nous répondons également à vos questions sur ce domaine de la science des matériaux.

À la poste

Test et simulation des matériaux pour les éoliennes offshore

20.10.2020 | Freudenberg Sealing Technologies (FST) a développé un processus de test de matériaux et une méthode de simulation pour les matériaux élastomères qui améliorent les performances et la durée de vie des composants offshore. Éoliennes laissez améliorer. La simulation des matériaux analyse le comportement des matériaux pendant la durée de vie d'une turbine.

À la poste

Testeur d'impact pendulaire pour le test d'impact entaillé sur métaux

28.11.2018/XNUMX/XNUMX | De la Test d'impact de la barre crantée est une méthode d'essai de matériaux avec laquelle la ténacité des matériaux peut être déterminée relativement rapidement et avec peu d'effort. Avec le nouveau Pendule HIT450P pour les essais de flexion par choc à barre crantée sur les métaux, Zwick Roell présente un appareil parfaitement adapté à l'essai.

À la poste

Essais de matériaux avec tomodensitométrie dans des conditions réelles

04.04.2018 avril XNUMX | Industriels calculé (CT) est depuis longtemps établie comme procédure standard pour les tests non destructifs des matériaux. Grâce à sa capacité à analyser, vérifier et mesurer avec précision des caractéristiques internes et externes complexes, CT continue de gagner en popularité. Le processus fournit des informations particulièrement précieuses lorsque la pièce à usiner peut être examinée dans des conditions de fonctionnement réalistes, car elle est Diondo réalisé avec « CT in situ ».

Chambres climatiques, qui peuvent générer et maintenir des températures définies (ou courbes de température), font partie intégrante de l'assurance qualité actuelle et sont utilisés pour démontrer les processus de stockage ou de vieillissement ainsi que la fonctionnalité des composants dans un climat donné. Ces résultats contribuent de manière significative à augmenter la durée de vie des produits et la sécurité des utilisateurs. La tomodensitométrie in situ combine ces deux méthodes pour tester les composants. Le système de tomodensitométrie dispose d’une grande chambre climatique intégrée.

Ceux en cours de Mobilité électrique Les batteries Li-ion utilisées posent à l'industrie automobile des questions de sécurité, notamment en raison de leur énorme densité énergétique : comment la température affecte-t-elle la structure interne et la géométrie du matériau ? Comment les matériaux se comportent-ils à des températures élevées ou basses prolongées ou à de fortes variations de température ? Le scanner in situ fournit un aperçu haute résolution de l'intérieur de la batterie à des températures comprises entre -72° et +180°C. En raison de la combinaison d'une densité élevée et des dimensions relativement grandes de ces Piles Un tube à rayons X haute performance de 600 kV est utilisé.

Foire aux Questions

Qu’est-ce que le contrôle non destructif des matériaux ?

Les tests non destructifs des matériaux (CND) sont une procédure permettant d'examiner les matériaux pour détecter leurs propriétés, défauts, irrégularités ou autres paramètres matériels. sans la pièce elle-même endommager ou nuire à son utilisation future.

Quelles sont les procédures de contrôle destructif des matériaux ?

Les méthodes de test destructif des matériaux comprennent :

Essai de flexion détermine la résistance à la flexion et la rigidité des matériaux.
Test de pression détermine la résistance à la compression et le comportement des matériaux sous pression.
Test de fatigue mesure la résistance au stress répétitif ou à la fatigue cyclique.
Essai de dureté mesure la résistance du matériau à la pénétration ou à la déformation (ex. Brinell, Vickers, Rockwell).
Test d'impact de la barre crantée détermine la ténacité et l'énergie de rupture des matériaux, en particulier à basse température.
Test de fluage étudie le comportement à long terme des matériaux soumis à une charge constante à des températures élevées.
Essai de traction mesure la résistance à la traction, l’allongement et le comportement à la déformation des matériaux.

Qu'est-ce qu'un test destructif ?

Les tests destructifs des matériaux sont une procédure dans laquelle des matériaux, des composants ou des pièces jusqu'à l'échec être testés pour déterminer leurs propriétés physiques telles que la résistance, l’allongement, la dureté et la ténacité. Ce type de test de composants entraîne des dommages ou la destruction de l'objet à tester.

Quelle procédure fait partie des contrôles non destructifs des matériaux ?

Les méthodes de contrôle non destructif des matériaux comprennent :

calculé (CT) utilise les rayons X pour créer des images transversales détaillées de l'intérieur d'un objet qui, une fois combinées, reconstruisent un modèle tridimensionnel de l'objet de test.
Ressuage (Dye Penetration Process) rend visibles les défauts de surface en appliquant un liquide coloré ou fluorescent sur le matériau.
Test de particules magnétiques permet la détection de fissures superficielles dans les matériaux ferromagnétiques grâce à l'application d'un champ magnétique.
Tests de rayons X et gamma utilise des rayonnements ionisants pour examiner l’intérieur des matériaux et détecter les défauts.
Tests par ultrasons utilise des ondes sonores à haute fréquence pour détecter les défauts internes des matériaux.
Inspection Visuelle évalue des échantillons de matériaux ou le composant visuellement ou à l'aide d'aides telles qu'une loupe ou un endoscope.
Tests par courants de Foucault utilise des champs électromagnétiques pour détecter les défauts de surface et souterrains dans les matériaux conducteurs.
thermographie utilisations caméras infrarouges pour détecter les différences de chaleur qui peuvent indiquer des défauts potentiels des matériaux.