Aceleración Drástica de la Evaluación de la Vida de Fatiga: Un Enfoque de Husillo Multi-Estación de Doble Extremo para Pruebas de Precisión de Alto Rendimiento
Autores: Doan, Abdurrahman; Göv, Kürad; Göv, brahim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Aceleración Drástica de la Evaluación de la Vida de Fatiga: Un Enfoque de Husillo Multi-Estación de Doble Extremo para Pruebas de Precisión de Alto Rendimiento
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sistema de pruebas de fatiga por flexión rotativa
Evaluación de la vida a fatiga de alto rendimiento
Arquitectura basada en PLC
Límite de resistencia
Comportamiento a fatiga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un sistema de pruebas de fatiga por flexión rotativa que ahorra tiempo, con 11 husillos de doble extremo, lo que permite la prueba simultánea de 22 especímenes. Diseñado para la evaluación de la vida útil de fatiga de alto rendimiento (curva S-N), el sistema teóricamente permite una reducción de más del 93% en la duración total de las pruebas, con un ahorro del 87.5% demostrado en experimentos de validación utilizando acero inoxidable AISI 304. La arquitectura basada en PLC proporciona operación autónoma, detección de fallos en tiempo real y registro automático de ciclos. Los portaherramientas ER16 son fácilmente reemplazables en menos de un minuto, y todos los componentes se seleccionan de piezas industriales de grado ampliamente disponibles para garantizar facilidad de mantenimiento. El diseño modular facilita la adaptación sencilla a diferentes cantidades de estaciones. Los resultados de validación confirmaron un límite de resistencia de 421 MPa, que es consistente con la literatura establecida y dentro de una desviación de +/-5%. El análisis fractográfico reveló zonas distintas de iniciación y propagación de grietas, apoyando el comportamiento de fatiga observado. Esta metodología de alto rendimiento mejora significativamente la eficiencia de las pruebas y la fiabilidad estadística, ofreciendo una solución práctica para la evaluación acelerada de la vida útil de fatiga en aplicaciones estructurales, automotrices y aeroespaciales.
Descripción
Este estudio presenta un sistema de pruebas de fatiga por flexión rotativa que ahorra tiempo, con 11 husillos de doble extremo, lo que permite la prueba simultánea de 22 especímenes. Diseñado para la evaluación de la vida útil de fatiga de alto rendimiento (curva S-N), el sistema teóricamente permite una reducción de más del 93% en la duración total de las pruebas, con un ahorro del 87.5% demostrado en experimentos de validación utilizando acero inoxidable AISI 304. La arquitectura basada en PLC proporciona operación autónoma, detección de fallos en tiempo real y registro automático de ciclos. Los portaherramientas ER16 son fácilmente reemplazables en menos de un minuto, y todos los componentes se seleccionan de piezas industriales de grado ampliamente disponibles para garantizar facilidad de mantenimiento. El diseño modular facilita la adaptación sencilla a diferentes cantidades de estaciones. Los resultados de validación confirmaron un límite de resistencia de 421 MPa, que es consistente con la literatura establecida y dentro de una desviación de +/-5%. El análisis fractográfico reveló zonas distintas de iniciación y propagación de grietas, apoyando el comportamiento de fatiga observado. Esta metodología de alto rendimiento mejora significativamente la eficiencia de las pruebas y la fiabilidad estadística, ofreciendo una solución práctica para la evaluación acelerada de la vida útil de fatiga en aplicaciones estructurales, automotrices y aeroespaciales.