Mechanické vlastnosti hodnotíme moderní optikou

Když se řekne mechanické vlastnosti, většina lidí si vybaví tahové zkoušky, ohyb, tvrdost nebo rázovou houževnatost. Málokdo si ale uvědomí, že za těmito testy dnes stojí i moderní optické technologie. Jedním z nejpoužívanějších a nejspolehlivějších přístrojů v této oblasti je ATOS Core 200, přesný 3D optický skener, který dokáže výrazně zpřesnit a zrychlit hodnocení chování materiálů při zatížení.

Přístroj využíváme pro hodnocení mechanických vlastností a pro 3D skenování. ATOS Core 200 je bezpečný optický 3D měřicí systém, který využívá strukturované modré světlo k přesnému snímání tvaru předmětů. Jeho výstupem je detailní 3D model – jakási digitální kopie vzorku, která zachycuje i velmi jemné deformace. Právě proto je neocenitelný při mechanických testech, kde je potřeba sledovat změny tvaru a povrchu vzorku během zatěžování nebo po něm. Prezentace našeho použití ke stažení.

Využití při testech mechanických vlastností

• Sledování deformací: Zařízení může být použito k měření změn tvaru vzorku během zatěžování.
• Digitální obrazová korelace (DIC): V kombinaci se softwarem GOM Correlate lze sledovat posuny a deformace povrchu vzorku v reálném čase.
• Bezkontaktní měření: Umožňuje měřit bez ovlivnění vzorku, což je klíčové při testech mechanických vlastností.

Využití v 3D skenování

• Digitalizace tvarově složitých dílů: Vhodný pro technické díly, plastové výlisky, kovové komponenty.
• Kontrola kvality: Porovnání naskenovaného modelu s CAD daty, detekce odchylek.
• Reverzní inženýrství: Vytvoření digitálního modelu pro další úpravy nebo výrobu.
• Výhoda oproti dotykovým sondám: Snímá celou plochu najednou, nikoliv jednotlivé body.

Popis zařízení GOM - ATOS Core 200  

• 2 kamery s rozlíšením 5 Mpx
• Rychlost snímání 7 Hz
• Měřicí rozsah: 200 mm x 150 mm
• Měřicí vzdálenost: 250 mm
• Vzdálenost naměřených bodů: 0.08 mm
• Rozměry senzoru: 206 mm x 205 mm x 64 mm
• Hmotnost: 2.1 kg
• Kalibrační objekt s certifikátem o kalibraci
• Acceptance test provedený firmou GOM na etalonu s vybroušenými koulemi dle normy VDI2634 část 3
• Acceptance protokol s certifikátem k nadřazenému etalonu
• Výstup ve formátech: G3D, STL, POL, PLY

Jak pomáhá při testování mechanických vlastností?

1. Sledování deformací během zkoušky

Při tahových, tlakových nebo ohybových zkouškách se vzorek postupně mění — prodlužuje se, zužuje, praská. ATOS Core 200 umí tyto změny zachytit s mikrometrovou přesností a zobrazit je v podobě barevných map deformací.

2. Analýza lomů a poruch

Po rázové zkoušce nebo přetržení vzorku lze skenerem naskenovat lomovou plochu. ATOS Core 200 dokáže odhalit jemné struktury a nerovnosti povrchu, které napovídají:

• zda došlo k křehkému nebo tvárnému lomu
• kde vznikla počáteční trhlina
• jestli je materiál homogenní, nebo vykazuje skryté vady

To je velmi důležité pro následné vyhodnocení spolehlivosti materiálu.

3. Měření úbytku materiálu a opotřebení

Při cyklických zkouškách, jako je únavové testování, lze přístroj využít i k hodnocení opotřebení. Naskenováním povrchu před a po zatěžování získáte kvantitativní informace o úbytku materiálu nebo o změně tvaru.

4. Porovnávání se simulačními modely

Numerické simulace (např. FEM) jsou dnes běžnou součástí vývoje. Aby byly přesné, je nutné ověřovat je na reálných datech.

ATOS Core 200 umožňuje porovnat:

• vypočítané deformace
• skutečně naměřené hodnoty

Díky tomu lze simulace zpřesnit a zvýšit jejich prediktivní schopnost.