µTS: piattaforma di test meccanici multi-scala per microscopio ottico e confocale

Telai di carico miniaturizzati che coprono più scale di lunghezza, velocità e forza

Il Psylotech µTS è un telaio di carico compatto, costruito per operare direttamente sotto un microscopio ottico. La versione di punta gestisce fino a 1,6 kN, mantenendo al minimo l'ingombro e le dimensioni fisiche reali.

Scala di lunghezza

Combinando la correlazione digitale delle immagini (DIC) con l'imaging al microscopio, il µTS è in grado di rilevare letture di deformazione localizzata su campioni molto piccoli. Mantenere al minimo assoluto il movimento fuori piano è essenziale in questo contesto: ad alti ingrandimenti, anche un leggero disallineamento introduce letture di deformazione errate nei dati DIC.

Scala di velocità

Gli attuatori a vite a sfera con azionamento diretto conferiscono al sistema un intervallo di velocità insolitamente ampio, che si estende su circa sette ordini di grandezza. Questo intervallo risulta utile per prove di fatica, lavori di creep a carico incrementale (step-loaded), studi di rilassamento degli sforzi e, in generale, per un controllo del carico finemente regolato.

Scala di forza

Psylotech progetta e realizza internamente i propri trasduttori di forza ad alta risoluzione, il che permette al sistema di gestire una gamma più ampia di dimensioni del campione senza dover essere riallineato ogni volta. Poiché ciascun trasduttore è ricavato per elettroerosione a filo da un singolo blocco di metallo, offre un'elevata rigidità flessionale insieme a un allineamento molto accurato.

Gamma di afferraggi

È disponibile un'ampia selezione di dispositivi di afferraggio: pinze a spalla e a serraggio per prove di trazione, piastre di compressione, dispositivi di flessione a 3 e 4 punti e pinze di tipo Arcan, oltre a un supporto piatto con foratura M3. Lo slot a T scanalato consente di riposizionare gli afferraggi in modo ripetibile su tutti e sei i gradi di libertà.

Stadio di centratura

Uno stadio X opzionale mantiene l'area di interesse centrata sotto il microscopio per l'intera durata della prova. Il movimento della traversa è programmabile via software, così anche un campione soggetto a flessione può essere mantenuto costantemente all'interno del campo visivo.

Opzioni disponibili

Su richiesta, il sistema può essere configurato con misura di coppia torcente, controllo di temperatura (da -65°C a 1.600°C) e una cella di carico ad alta risoluzione a 4 assi. Gli attuatori possono inoltre essere calibrati specificamente per prove di fatica, e il codice sorgente di controllo LabVIEW è disponibile su richiesta.

Componenti evidenziati nello schema (immagine con didascalie)

  • Cella di carico ad alta risoluzione — risoluzione 100 volte superiore rispetto a un tradizionale sensore a estensimetro (strain gauge)
  • Sensore di spostamento locale ad alta risoluzione — misura sull'asse centrale con compensazione di beccheggio (pitch) e imbardata (yaw)
  • Simmetria del piano di carico — mantiene il campione allineato sul piano per l'osservazione al microscopio
  • Slot a T scanalato — supporta diverse configurazioni di afferraggio e ne garantisce il posizionamento ripetibile
  • Servo a vite a sfera con azionamento diretto — raggiunge velocità paragonabili a un sistema idraulico

Caratteristiche Tecniche

Serie 100

Caratteristica

Unità

100N

1.6kN

4.5kN

Capacità di carico

N

100

1600

4500

Risoluzione di forza*

µN/mN

50µN

800µN

2.5mN

Corsa**

mm

40

40

26

Velocità massima***

mm/s

145

145

36

Lunghezza****

mm

220

300

180

Risoluzione encoder assiale

bit

23

23

23

Runout dei cuscinetti

µm

2,5

2,5

2,5

Massa nominale

kg

1,3-2,5

1,3-2,5

1,3-2,5

Serie 200

Caratteristica

Unità

10kN

25kN

Capacità di carico

N

10000

25000

Risoluzione di forza

mN

5mN

12.5mN

Corsa

mm

70

70

Velocità massima

mm/s

175

70

Lunghezza

mm

736

736

Risoluzione encoder assiale

bit

23

23

Runout dei cuscinetti

µm

4

4

Massa nominale

kg

20-25

20-25

* La Serie 100 può essere equipaggiata anche con celle di carico HiRes da 100N e 10N
** valore minimo, sono disponibili corse più lunghe
*** velocità superiori disponibili
**** valore di serie, la lunghezza del sistema può essere facilmente modificata