Важные соображения относительно оборудования для испытаний на растяжение в аэрокосмической отрасли

Источник всех изображений: Instron

Рынок аэрокосмических материалов быстро растет: ожидаемый среднегодовой темп роста составит 8,8% в период с 2021 по 2026 год¹. По мере роста производства материалов спрос на испытания на растяжение будет увеличиваться во всех сегментах рынка, от уровня OEM до поставщиков третьего уровня. С ростом спроса на аэрокосмическую продукцию перед компаниями, занимающимися испытаниями материалов, стоит задача соответствовать темпам развития отрасли.

Чтобы подготовиться к предстоящему буму в аэрокосмической отрасли, компании срочно переквалифицируют большую часть своей рабочей силы, чтобы удовлетворить потребности рынка материалов. Поскольку аэрокосмические материалы подвергаются чрезвычайно суровым условиям, к ним также предъявляются одни из самых строгих требований к испытаниям, а это означает, что открытие испытательной лаборатории или квалификация нового оборудования является важной задачей. Поэтому независимо от того, являетесь ли вы OEM-производителем, испытывающим планер, или поставщиком третьего уровня, испытывающим высокопрочные сплавы, крайне важно использовать надежную систему испытаний на растяжение, которая может давать повторяемые результаты.

Национальная программа аккредитации подрядчиков аэрокосмической обороны, или Nadcap, представляет собой общеотраслевую программу, обеспечивающую соответствие лабораторий в аэрокосмической отрасли. При покупке устройства для испытания на растяжение крайне важно убедиться, что в вашем регионе есть сервисная организация, аккредитованная NVLAP по стандарту ISO 17025 для выполнения калибровки и аккредитации. ISO 17025 имеет решающее значение для обеспечения отслеживаемости проверок лабораторного оборудования, что, в свою очередь, подтверждает качество и целостность результатов. Приборы для испытания на растяжение, которые используются в аэрокосмической отрасли, должны быть включены в график регулярной калибровки, чтобы обеспечить точность показаний оборудования по деформации, скорости, смещению и силе.

Время от времени тестирование поручается испытательным лабораториям, соответствующим требованиям Nadcap. Это удобное решение для лабораторий, где объем испытаний небольшой или в лаборатории не хватает оборудования для проведения испытаний. Стоимость подрядных испытаний зависит от количества испытуемых образцов и сложности испытания. Время обработки может быть быстрым, хотя необходимо учитывать дополнительное время доставки. Лаборатории с высокой производительностью хотят избегать проведения контрактных испытаний из-за совокупных финансовых и логистических затрат. Однако, если применяется внутреннее тестирование, важно, чтобы тестовые системы активно обслуживались, чтобы избежать дорогостоящих простоев системы. Многие компании, занимающиеся испытаниями на растяжение, предлагают пакеты модернизации или модернизации, которые продлят срок службы вашего оборудования за счет замены подверженных риску компонентов рамы.

При внедрении нового оборудования в вашу лабораторию важно оценить все доступные варианты. Помимо определения необходимых вам испытательных возможностей и креплений, также важно убедиться, что выбранная вами система спроектирована так, чтобы быть надежной и иметь высокую жесткость. Еще один момент, который следует учитывать, — это характер материала, который вы планируете тестировать, и то, как ваш материал может повлиять на систему тестирования. Например, если вы испытываете образцы из углеродного волокна на растяжение, во время разрыва будут вылетать мелкие частицы, которые могут повредить электронику системы. Поэтому система должна быть спроектирована таким образом, чтобы не допускать попадания мусора в ее чувствительное оборудование. Если ваша лаборатория планирует проводить испытания на максимальной мощности системы, спросите своего поставщика, как он борется с ударными нагрузками. Если ваша лаборатория собирается проводить испытания на растяжение при высокой температуре, рассмотрите возможность приобретения двух систем или установки с двойной печью. Для того, чтобы образец нагрелся до температуры, может потребоваться до часа, поэтому возможность замачивать один образец во время тестирования другого может сэкономить драгоценное время вашей лаборатории. Кроме того, покупка двух печей более рентабельна, чем покупка второй системы.

Компании, занимающиеся испытаниями материалов, расскажут о конфигурациях нагрузочных цепей, которые они предлагают, в соответствии с Nadcap. Скорее всего, в их число войдут наиболее подходящие ручки и приспособления. Обычно рекомендуемые захваты имеют подвижный корпус высокой жесткости; Эти захваты имеют губки, которые зажимают образец горизонтально, что облегчает установку образца на место и снижает вариативность. Захваты также должны быть симметричными, поскольку асимметричные захваты с большей вероятностью деформируются под нагрузкой, что повлияет на результаты испытаний. Еще одним рекомендуемым аксессуаром являются упоры для образца, которые обеспечивают удержание образца в захватах в одном и том же месте при каждом испытании.