USF-2000A - Características
Sistema ultrasónico de pruebas de fatiga
Con capacidad para realizar pruebas en material de acero de clase 1000 MPa
Se pueden generar tensiones altas realizando pruebas a frecuencias de resonancia. Con una capacidad de ciclo de 20 kHz, este sistema puede acelerar las evaluaciones de la vida útil por fatiga de metales y otros materiales. Es perfecta para la evaluación de materiales durante una larga vida útil o para pruebas de vibración de alta velocidad.
La vibración de 20 kHz utiliza una resonancia
extremadamente económica con un consumo de energía de solo 100 W
La carga aplicada a las muestras es una vibración de onda longitudinal de 20 kHz generada por un actuador (elemento piezoeléctrico) y amplificada por un refuerzo y una bocina. Las ondas longitudinales se desplazan a través de los metales a medida que el metal se estira y comprime en la dirección longitudinal. Por lo tanto, se aplica una tensión cíclica al metal. La tensión se calcula a partir del desplazamiento del borde frontal de la muestra, en lugar de medir directamente la fuerza de prueba utilizando una celda de carga.
El uso de una resonancia solo requiere un consumo de energía mínimo.
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Principio operativo del sistema ultrasónico de pruebas de fatiga
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Pruebas a una frecuencia de resonancia
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Distribución estándar
Para reducir el tiempo requerido para las pruebas de fatiga de los materiales metálicos
Con índices de ciclos de hasta 20 kHz, el sistema ultrasónico de pruebas de fatiga USF-2000 puede acelerar las evaluaciones de la vida de la fatiga de los materiales metálicos. Esto significa que puede realizar pruebas de 1010 ciclos, que normalmente tardarían 3.2 años a 100 Hz, en solo seis días. Esto supera el nivel de gigaciclo para lograr una eficiencia ultra alta.
Convencionalmente, se suponía que la resistencia a la fatiga del acero era constante más allá de 107 ciclos. En otras palabras, se supuso que la falla por fatiga no se produciría con tensiones por debajo del límite de fatiga durante 107 ciclos. Sin embargo, ahora estamos aprendiendo que en el caso de los materiales reforzados por enfriamiento o tratamiento de superficie, las inclusiones internas pueden causar fracturas por fatiga entre 108 y 109 ciclos incluso para niveles de estrés por debajo del límite de fatiga de 107.
Supongamos que se realiza una prueba de 108 ciclos a 20 Hz y 20 kHz.
Para analizar inclusiones en los materiales de prueba
Se puede identificar un ejemplo de la superficie de la fractura por fatiga del acero de alta resistencia fracturado por el USF-2000A Sistema ultrasónico de pruebas de fatiga Shimadzu
Inclusión donde se originó la fractura por fatiga
Debido al tamaño extremadamente pequeño de dichos defectos e inclusiones, son muy difíciles de identificar utilizando métodos no destructivos. Normalmente, los materiales se rebanaban y la superficie de la sección se inspeccionaba visualmente. Sin embargo, la eficiencia de identificar y analizar las inclusiones puede aumentar considerablemente mediante el uso de una máquina de pruebas ultrasónica de fatiga hasta el punto de la fractura por fatiga, lo que garantiza que se descubra un defecto o inclusión en la superficie de la fractura.
En los aceros de alta resistencia y otros materiales, la fatiga puede propagarse desde microdefectos e inclusiones dentro del material, que se sabe que producen fracturas por fatiga a nivel de gigaciclo. Por lo tanto, la identificación y el análisis de defectos e inclusiones en los materiales de prueba son útiles para desarrollar materiales con alta resistencia a la fatiga.
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