منصات كهروميكانيكية متخصصة

تتطلب العديد من التطبيقات المتخصصة توصيف استجابة المادة تحت التحميل الديناميكي أو القوى غير المحورية (مثل الالتواء)، والتي تتجاوز قدرة أجهزة الاختبار الشاملة القياسية المقتصرة على الشد/الضغط أحادي المحور. توفر هذه الأنظمة المخصصة القدرة على اختبار الالتواء، أو التحميل ثنائي المحور، أو اختبار الصدمات عالي السرعة لمحاكاة ظروف الخدمة الواقعية بدقة والتي تتضمن إجهادات معقدة ومتعددة الأبعاد.

عند اختبار المواد المخصصة للاستخدام في بيئات صعبة، مثل الغرسات الطبية أو مكونات السيارات عالية الحرارة، فإن عدم القدرة على مطابقة بيئة الاختبار بدقة لبيئة التشغيل ينتج عنه بيانات ذات قيمة تنبؤية منخفضة. تحل الأنظمة المتكاملة هذه المشكلة من خلال دمج غرف بيئية متخصصة أو أحواض حيوية مع تحكم دقيق في درجة الحرارة والوسط، مما يضمن تحديد الخصائص الميكانيكية في ظل ظروف التطبيق الحقيقية.

يمكن أن يتعرض تطوير طرق اختبار فريدة للمواد أو المكونات الجديدة للإعاقة بسبب  منصات البرامج غير المرنة التي  تفتقر إلى أدوات التخصيص الضرورية. تم تصميم البرنامج المصاحب ليكون مرناً للغاية، مما يسمح لمهندسي البحث والتطوير بإنشاء تسلسلات اختبار جديدة تماماً ومتعددة المراحل باستخدام معلمات تحكم وخوارزميات حساب مخصصة مصممة بدقة لتلبية احتياجات التطبيق المتخصص.

غالباً ما تجد المختبرات التي تجري مجموعة واسعة من الاختبارات المتخصصة  نفسها مضطرة إلى شراء آلات متعددة ذات غرض واحد، مما يؤدي إلى نفقات رأسمالية عالية وزيادة تعقيد الصيانة. تسمح الهندسة المعيارية للأنظمة المتخصصة غالباً بتكييف إطار أساسي واحد بسرعة مع مجموعات متخصصة مختلفة (على سبيل المثال، التغيير من إعداد الالتواء إلى إعداد تقشير اللاصق)، مما يزيد من فائدة الاستثمار في المعدات الرأسمالية.

في بعض التطبيقات الحساسة، مثل اختبار الأسلاك الدقيقة أو الأغشية الرقيقة، يؤدي الاحتكاك الداخلي العالي وتباطؤ خلية التحميل للآلات ذات الأغراض العامة إلى إدخال مستويات غير مقبولة من ضوضاء القياس وعدم الدقة عند مستويات القوة المنخفضة. قد تستخدم التكوينات المتخصصة محولات طاقة فائقة الحساسية منخفضة القوة وآليات توجيه دقيقة لضمان دقة عالية ودقة فائقة، حتى عند قياس القوى في نطاق مللي نيوتن.

يتطلب تحليل السلامة الهيكلية وعمر التعب للتجميعات أو الوصلات المعقدة اختباراً متخصصاً يتجاوز الفشل الساكن البسيط، وهو قيد رئيسي للأنظمة القياسية. تمكن هذه الحلول المخصصة من إجراء اختبار التعب ذي الدورة المنخفضة أو الاختبار الدوري على المنتجات النهائية أو التجميعات الفرعية (مثل الوصلات الملحومة أو الأنابيب المرنة) تحت أنماط تحميل ذات صلة بالتطبيق، مما يوفر بيانات المتانة الضرورية للتحقق من صحة المنتج.

إن الافتقار إلى معايير قوية ومنشورة لاختبار المواد الناشئة (على سبيل المثال، مكونات البطاريات الجديدة أو المواد المصنعة بالمضافات) يجعل التحقق من صحة إجراءات الاختبار أمراً صعباً. غالباً ما يتم تطوير الأنظمة المتخصصة بالتعاون مع المجموعات الصناعية، مما يوفر منهجية ومنصة اختبار راسخة وصحيحة حتى في حالة عدم نشر معايير تنظيمية رسمية بعد.

اضغط هنا للتعرف أكثر على أنظمة الاختبار الشاملة من Instron