Materialprovning | oförstörande och destruktivt

MESSTECHNIK

Detaljer: Släppt: 04.04.2018; Senast uppdaterad: 23.01.2024; Träffar: 7847

I vårt bidrag till materialprovning vi lyfter fram de senaste trenderna och utvecklingen inom områdena destruktiv och oförstörande materialtestning. Lär dig hur du använder dessa metoder inom industrin, från kvalitetskontroll till forskning. Vi svarar på nyckelfrågor och visar hur moderna tekniker som t.ex generativ Konstgjord intelligens öka effektiviteten och precisionen vid materialtestning.

innehåll

Materialprovning – det viktigaste i korthet
nya utvecklingar och applikationer
Vanliga frågor

Materialprovning 2024 – Det viktigaste i korthet

Materialtestning är ett avgörande steg i produktutveckling och Kvalitetssäkring. De ledande testmetoderna inkluderar oförstörande testning såsom ultraljud och röntgentestning, samt mekanisk testning av spänningar som draghållfasthet och hårdhet.

Fördelarna med materialtestning är många. Genom exakt analys kan du Materialdefekter upptäcktes tidigt och löst, vilket resulterar i förbättrad produktkvalitet. Materialprovning möjliggör också optimering av produktionsprocesser, vilket leder till kostnadsbesparingar och effektivare produktion.

Utvecklingen inom materialprovning har gjort enorma framsteg de senaste åren. Detta möjliggör mer exakt och effektiv analys av material, vilket resulterar i förbättrad produktkvalitet och säkerhet. Med hjälp av Generativ AI Testprocedurer kan nu optimeras och påskyndas.

oförstörande materialtest

Det finns för närvarande dessa tekniska framsteg inom oförstörande materialtestning:

Digital röntgen som förbättrad röntgenteknik för mer detaljerad och snabbare bildbehandling för mer exakt undersökning av materialdefekter och defekter.
Ultraljudsfasad array möjliggör mer exakt och flexibel ultraljudstestning genom att elektroniskt kontrollera ljudstrålens vinkel för att upptäcka sprickor, tomrum och andra defekter.
Terahertz avbildning använder terahertzstrålning för att inspektera flerskiktsstrukturer och kompositmaterial.
Drönarteknik för inspektion av svåråtkomliga strukturer såsom broar, Vindkraftverk eller högspänningsledningar.
Konstgjord intelligens och maskininlärning förbättrar dataanalys och feldetektering genom algoritmer.

Destruktiv materialtestning

Det finns också framsteg inom destruktiv materialtestning som:

Höghastighetstestning för dynamiska belastningstester för att analysera materialbeteende under extrema förhållanden.
Nanoindentation möjliggör mätning av mekaniska egenskaper på mikro- och nanoskala.
Automatiserade testsystem öka effektiviteten och noggrannheten genom helt automatiserade testprocesser.
miljösimulering med framsteg i testkammare som kan simulera extrema miljöförhållanden som höga/låga temperaturer, luftfuktighet och korrosion.
3D tryck och Additiv tillverkning där nya material och strukturer kräver utveckling av specifika testprocedurer.

Generativ AI i ett praktiskt exempel

Tillämpningen av generativ AI i materialprovningsprocedurer ger effektivare, exakt och kostnadseffektiv materialtestning. Detta gäller särskilt i industrier med höga säkerhetsstandarder som flyg och andra industrier Automotive Industry är av stor betydelse. Ett praktiskt exempel på att optimera och påskynda materialtestningsprocedurer genom generativ artificiell intelligens (AI) är dess tillämpning i automatiserad feldetektering vid oförstörande testning (NDT) med ultraljudstestning.

Situation: Ultraljudstestning använder ljudvågor för att undersöka material för inre defekter som sprickor eller tomrum. Traditionellt kräver detta att erfarna granskare manuellt analyserar ultraljudsbilder, vilket kan vara tidskrävande och utsatt för mänskliga fel.

Generativ AIAnwendung: En generativ AI kan tränas för att automatiskt analysera ultraljudsbilder och identifiera oegentligheter. Detta görs genom att träna en djupinlärningsmodell med ett stort antal ultraljudsbilder som visar både normala och defekta materialtillstånd.

Process:

Datainsamling: Först samlas en stor databas med ultraljudsbilder som innehåller olika typer av materialdefekter.
Träning: AI:n tränas på dessa bilder och lär sig att känna igen mönster och funktioner som indikerar specifika materialdefekter.
Optimering: Modellen optimeras kontinuerligt med nya data för att förbättra dess noggrannhet och tillförlitlighet.

Resultat: AI kan nu analysera ultraljudsbilder mycket snabbare än en mänsklig granskare och identifiera defekter med hög noggrannhet. Detta resulterar i en betydande acceleration av testprocessen samtidigt som tillförlitligheten av resultaten ökar eftersom AI:n fungerar konsekvent och inte påverkas av mänskliga faktorer som trötthet.

Ytterligare förmån: AI kan också hjälpa till att identifiera trender och mönster i data som inte är uppenbara för mänskliga granskare, vilket leder till en djupare förståelse av materiella beteenden och potentiellt upptäckten av nya relationer.

nya utvecklingar och applikationer

Både oförstörande och destruktiva materialtestning har stor nytta digitala tekniker, som möjliggör mer effektiva och noggranna testmetoder, samt utveckling av nya material och tillverkningstekniker som ger nya utmaningar och möjligheter för materialtestning. Nedan presenterar vi nya produkter och applikationsexempel från branschen:

Materialprovning för väteapplikationer av metall och plast

18.01.2024-XNUMX-XNUMX | I spåren av den ökande betydelsen av väte som en miljövänlig energikälla, den österrikiska Scioflex Hydrogen GmbH lägger stor vikt vid exakt testning och certifiering av väteprodukter.

Användningen av avancerade Zwick Roell Testmaskiner i testlaboratoriet möjliggör realistiska och pålitliga materialtester. Dessa tester är avgörande för att möta utmaningar som väteförsprödning och upprätthålla materialintegritet vätebedöma inflytandet noggrant.

"Med Zwick Roells testsystem kan vi perfekt karakterisera materialegenskaperna under applikationsförhållanden. Detta gör det möjligt för oss att öppna upp ett helt nytt område för materialkaraktärisering under påverkan av väte”, kommenterade Dr. Bernd Stepsesser, verkställande direktör för Scioflex Hydrogen GmbH.

Två materialprovningsmaskiner – flera testmetoder

Scioflex Hydrogen använder detta i sitt testlaboratorium Kryptestmaskin Kappa 100 SS-CF och servohydraulisk Zwick Roell HA100 för omfattande materialtestning. Dessa toppmoderna testmaskiner används för ett brett utbud av tester på metaller och plaster.

Detta inkluderar metaller Ihåliga prover, dragprov och utmattningsprov på gängprover, samt brottmekaniska undersökningar på CT-prover 1/2'. Till tentorna plast omfatta dragprov, dynamiska mekaniska karakteriseringar, utmattningsprov och olika brottmekaniska undersökningar.

Kombinationen av dessa maskiner tillåter ett brett testspektrum av frekvens och belastning. När det gäller testhastighet kompletterar de varandra från långsam med Kappa 100 SS-CF till snabb med den servohydrauliska testmaskinen HA100.

Båda testmaskinerna kan användas för att arbeta inom området för låga töjningshastigheter Tester med långsam töjningshastighet (SSRT) för att utföra undersökningar och att implementera sprickmekanik eller utmattningsexperiment upp till en frekvens på 20 Hz. Tack vare olika kraftsensorer kan olika lastområden upp till 100 kN täckas och en valfri temperaturkammare kan implementeras för mätningar i temperaturområdet -40° till 100°C.

Hårdhetstest | enligt Vickers, Rockwell, Brinell & Co.

14.11.2023 november XNUMX | Särskilt när det kommer till metaller är detta det vanligaste hårdhetsprovning används när materialet ska testas mekaniskt. I vår nuvarande artikel presenterar vi de senaste framstegen inom området Vickers, Knoop- Och Brinell-Hårdhetstestningsprocedur. Vi svarar också på dina frågor om detta område av materialvetenskap.

Till inlägget

Materialtestning och simulering för vindkraftverk till havs

20.10.2020 | Freudenberg Sealing Technologies (FST) har utvecklat en materialtestningsprocess och simuleringsmetod för elastomera material som förbättrar prestanda och livslängd för komponenter offshore Vindkraftverk låt oss förbättra. Materialsimuleringen analyserar hur materialen beter sig under en turbins livslängd.

Till inlägget

Pendelstötstestare för slagprov på metaller

28.11.2018/XNUMX/XNUMX | Av Skårstångs slagprov är ett materialprovningsförfarande med vilket materialets seghet kan bestämmas relativt snabbt och med liten ansträngning. Med det nya Pendulum HIT450P för slagtester med skårad stång på metaller, Zwick Roell presenterar en enhet som har skräddarsytts optimalt för testet.

Till inlägget

Materialtestning med beräknad tomografi under verkliga förhållanden

04.04.2018 april XNUMX | Industrimän beräknad (CT) har länge etablerats som ett standardförfarande för oförstörande provning av material. Tack vare förmågan att exakt analysera, kontrollera och mäta komplexa interna och externa funktioner fortsätter CT att växa i popularitet. Processen ger särskilt värdefull information när arbetsstycket kan undersökas under realistiska driftsförhållanden, som det är Diondo realiseras med "in situ CT".

Klimatkammare, som kan generera och upprätthålla definierade temperaturer (eller temperaturkurvor), är en integrerad del av dagens kvalitetssäkring och används för att demonstrera lagrings- eller åldringsprocesser samt komponenters funktionalitet i ett visst klimat. Dessa resultat ger ett betydande bidrag till att öka produktens livslängd och användarsäkerhet. In-situ CT kombinerar dessa två metoder för komponenttestning. Datortomografisystemet har en integrerad, stor klimatkammare.

De i loppet av Elektrisk mobilitet Li-ion-batterierna som används ställer bilindustrin inför säkerhetsrelaterade frågor, särskilt på grund av deras enorma energitäthet: Hur påverkar temperaturen materialets inre struktur och geometri? Hur beter sig materialen vid långvarigt höga eller låga temperaturer eller kraftiga temperaturfluktuationer? In-situ CT ger ett högupplöst utseende inuti batteriet vid temperaturer mellan -72° och +180°C. På grund av kombinationen av hög densitet och de jämförelsevis stora dimensionerna hos sådana batterier Ett 600 kV högpresterande röntgenrör används.

Vanliga frågor

Vad är oförstörande materialtestning?

Non-destructive material testing (NDT) är en procedur för att undersöka material för egenskaper, defekter, oegentligheter eller andra materialparametrar. utan själva arbetsstycket att skada eller försämra dess framtida användbarhet.

Vilka är de destruktiva materialtestningsprocedurerna?

Destruktiva materialtestningsmetoder inkluderar:

Böjningstest bestämmer böjhållfastheten och styvheten hos material.
Trycktest bestämmer tryckhållfastheten och beteendet hos material under tryck.
Utmattningstest mäter motstånd mot upprepad stress eller cyklisk trötthet.
hårdhetsprovning mäter materialets motstånd mot penetration eller deformation (t.ex. Brinell, Vickers, Rockwell).
Skårstångs slagprov bestämmer materials seghet och brottenergi, speciellt vid låga temperaturer.
Kryptest undersöker det långsiktiga beteendet hos material under konstant belastning vid höga temperaturer.
Dragprov mäter draghållfasthet, töjning och deformationsbeteende hos material.

Vad är ett destruktivt test?

Destruktiv materialprovning är en procedur där material, komponenter eller delar tills misslyckande testas för att bestämma deras fysikaliska egenskaper såsom styrka, töjning, hårdhet och seghet. Denna typ av komponenttestning leder till skada eller förstörelse av testobjektet.

Vilken procedur hör till oförstörande materialtestning?

Icke-förstörande materialtestningsmetoder inkluderar:

beräknad (CT) använder röntgenstrålar för att skapa detaljerade tvärsnittsbilder av det inre av ett objekt, som, när de kombineras, rekonstruerar en tredimensionell modell av testobjektet.
Penetrerande testning (Dye Penetration Process) gör ytdefekter synliga genom att applicera en färgad eller fluorescerande vätska på materialet.
Magnetisk partikeltestning möjliggör detektering av ytsprickor i ferromagnetiska material genom applicering av ett magnetfält.
Röntgen- och gammastrålningstestning använder joniserande strålning för att undersöka det inre av material och upptäcka defekter.
Ultraljudstestning använder högfrekventa ljudvågor för att upptäcka inre defekter i material.
Visuell inspektion bedömer materialprover eller komponenten visuellt eller med hjälpmedel som förstoringsglas eller endoskop.
Virvelströmstestning använder elektromagnetiska fält för att upptäcka yt- och underjordsdefekter i ledande material.
Termografi användningsområden värmekameror för att upptäcka värmeskillnader som kan indikera potentiella materialdefekter.