Layout e dotazione del campo di prova
Test altamente dinamico di componenti leggeri

LiA Engineering è nata nel 2015 come spin-off della cattedra di „Costruzioni leggere nel settore automobilistico" dell'Università di Paderborn e continua a coltivare attivamente questo rapporto. I settori di attività comprendono la consulenza, l'ingegneria, la prototipazione e il collaudo. Ad esempio, l'azienda fornisce consulenza nel campo della gestione dell'innovazione e dell'utilizzo di nuovi materiali per strutture leggere e si occupa della progettazione e della simulazione dei componenti fino alla produzione in serie. Per quest'ultimo aspetto esiste una joint venture congiunta denominata „LS Hybrid Solutions GmbH" con le aziende BuL e Schwarz Werkzeugbau. Un'elevata competenza risiede nel campo del collaudo di componenti strutturali per l'industria automobilistica e aeronautica. Anche i componenti finiti di aziende che non dispongono di proprie possibilità o esperienze di collaudo possono essere testati. A tal fine, LiA sviluppa scenari di collaudo specifici per l'applicazione per i rispettivi componenti e quindi realizza l'ambiente di collaudo adatto. Questi test vanno dal collaudo dei materiali al test dei componenti. Per poter coprire questo spettro di compiti, LiA impiega sia collaboratori giovani e innovativi, spesso con un dottorato di ricerca, sia analisti che sono attivi nel settore da oltre 40 anni e che mettono a frutto la loro esperienza.

In qualità di fornitore di servizi accreditato, LiA Engineering offre con il suo centro di test la possibilità di eseguire test altamente dinamici di componenti e caratterizzazioni di materiali. Dal punto di vista della tecnica di misurazione, è possibile rilevare in modo sincrono tutte le grandezze fisiche come forza, spostamento e altre. Tramite telecamere ad alta velocità è possibile misurare otticamente i componenti, dal microscopico al macroscopico. La simulazione delle condizioni operative viene realizzata tramite il campo di serraggio flessibile, in cui i cilindri idraulici applicano carichi esterni sul componente. Tramite una camera climatica è possibile generare simultaneamente influenze ambientali come umidità e temperatura da -60 °C a +120 °C. In questo modo sono possibili carichi statici di breve durata come osservazioni dinamiche di lunga durata in condizioni reali simulate in modo ottimale.

Oltre ai test sui prototipi, vengono eseguiti anche test di accompagnamento alla produzione in serie. Inoltre, LiA assiste le aziende che necessitano di test efficienti, ad esempio per risolvere problemi relativi ai materiali. In questo caso, l'azienda di Paderborn è in grado di fornire i primi risultati della caratterizzazione dei materiali già dopo 24 ore. "Questo rapido tempo di reazione alle più svariate esigenze è possibile solo grazie alla grande flessibilità dei dipendenti e al principio modulare dei sistemi di test", sottolinea Pöhler.

Soprattutto per i clienti del settore automobilistico e aerospaziale, ma anche nel settore delle macchine agricole o della tecnologia medica, le caratterizzazioni dei materiali sono molto importanti. Questi clienti cercano una soluzione per il loro problema: o sanno come deve essere testato e necessitano di capacità di prova esterne oppure conoscono il guasto del componente e cercano supporto nell'analisi della causa del guasto. A tal fine, sono necessari test altamente dinamici con risultati di misurazione certificati nel laboratorio di prova. Per garantire le precisioni di misurazione definite dal cliente, LiA - come già in precedenza l'istituto dell'Università di Paderborn - si affida da anni ai cilindri di prova di Hänchen. La precisione di prova e lo spettro esistente di cilindri costruiti in modo appropriato per il requisito sono quindi coperti in modo ottimale, perché "chiunque abbia altri cilindri, si entusiasma per i cilindri Hänchen", è convinto Pöhler. A causa di questa elevata precisione, qualità e affidabilità, Hänchen fornisce il 100% dell'intero stock di cilindri di prova presso LiA. La collaborazione con Hänchen era già molto buona negli anni precedenti, in particolare per quanto riguarda il coordinamento, il supporto e, naturalmente, la qualità dei servizi forniti. Pertanto, LiA si è affidata al supporto e alla consulenza dello specialista in sistemi idraulici anche per lo sviluppo del suo nuovo centro di test.

Nell'ambito del settore costruzione di macchine speciali Ratio-Drive^®, Hänchen progetta macchine speciali individuali, adattate alle esigenze del cliente, in particolare per la tecnologia di prova. Questa offerta si estende fino alla realizzazione di macchine di prova complete con progettazione, hardware e software. Il cliente può anche commissionare soluzioni parziali, in cui Hänchen si assume solo compiti selezionati, integrando i moduli esistenti del cliente nella macchina completa. L'azienda di Ostfildern, vicino a Stoccarda, è stata quindi coinvolta nella fase di progettazione del centro di prova di LiA fin dalle prime fasi: ciò includeva la progettazione del controllo di sicurezza e la selezione dei cilindri, nonché un'ampia conoscenza di supporto nella realizzazione del progetto.

LiA Engineering utilizza nel suo centro di prova componenti di diversi produttori già collaudati. Il compito consisteva nel collegarli in un sistema funzionante. Hänchen ha assunto questa integrazione di sistema con un controllo di sicurezza sviluppato appositamente, che monitora tutti i componenti, come il gruppo, il refrigeratore, il controllo dei cilindri, il software di valutazione e regolazione. Questo controllo sovraordinato ha il controllo sull'area di serraggio e realizza, ad esempio, con valvole monitorate in posizione e blocchi di connessione individuali progettati per LiA, uno spegnimento idraulico secondo la norma EN ISO 13849-1 con Performance Level e (PLe). Hänchen ha anche implementato questa tecnologia di sicurezza, così come la certificazione CE finale. In questo modo, LiA ha realizzato i più elevati standard di sicurezza nel campo di prova.

Una particolarità di Hänchen sono i cilindri idraulici con una pressione di esercizio fino a 320 bar per l'impiego in applicazioni di prova. Altri produttori li offrono in parte solo con una pressione di esercizio fino a 210 bar. Il vantaggio della maggiore pressione di esercizio si manifesta in diversi punti:

• Design compatto. Dinamicità. Rigidità
  Per applicare la stessa forza del cilindro, con una pressione di esercizio più elevata, le superfici di azione possono essere più piccole. In questo modo il cilindro è più compatto, il che rende l'intero sistema significativamente più dinamico e rigido.
• Valvola più piccola
  Anche la portata volumetrica necessaria è inferiore, il che consente l'utilizzo di una valvola più piccola.
• Efficienza dei costi. Salvaspazio.
  Ciò comporta, oltre al risparmio sui costi, anche vantaggi in termini di spazio per l'intera periferia idraulica.
• Cilindro di prova Hänchen
  LiA utilizza esclusivamente cilindri Hänchen ed è attrezzata con forze da 25 kN a 750 kN per le più svariate esigenze di prova.

Oltre alla programmazione del controllo di sicurezza e alla dotazione con cilindri idraulici, gli esperti di Ostfildern sono stati inoltre coinvolti intensamente nella progettazione e nella configurazione del campo di prova. In questo caso, è stato verificato il livello di dettaglio necessario della soluzione tecnica e specifica per i requisiti ed è stato adattato all'applicazione. Hänchen è stata inoltre a disposizione con consigli e assistenza per domande generali sui temi dell'idraulica e dei raccordi. “E anche oggi siamo in uno stretto e collaborativo scambio con Hänchen, perché lì abbiamo il miglior supporto e otteniamo sempre la soluzione giusta per l'applicazione”, afferma Pöhler.

Jörg Beyer, mediaword
© Hänchen 2022