Laboratori di test e innovazione: il futuro è elettrico

L’evoluzione delle macchine da test

Nel lontano 1955, i laboratori per test meccanici videro la “prima rivoluzione del testing”: la tecnologia delle macchine idrauliche fu applicata per la prima volta ad una macchina di prova. Dopo sessant’anni, stiamo per vivere la “seconda rivoluzione del testing”: la tecnologia dell’azionamento elettrico sta per scardinare le macchine idrauliche nei laboratori di tutto il mondo.

STEP Lab nacque nel 2009, e, come pionieri di questa rivoluzione, dal primo giorno studia e sviluppa sistemi di test dinamici ed ad elevato carico basati sull’attuazione elettrica. STEP Lab è focalizzata sulle tecnologie in grado di sostituire i vecchi sistemi, in modo efficiente e con maggiori prestazioni. La gamma di prodotto attualmente è divisa in due famiglie principali:

Attuatori elettromeccanici, basati su speciali viti a ricircolo di sfere, sviluppate specificatamente per le macchine ti prova.
Questa tecnologia è la soluzione migliore per:

  • Test dinamici in controllo di posizione e forza, fino a 35 Hz e con accelerazioni fino a 20 m/s2;
  • Test statici in controllo di posizione;
  • Test statici in controllo di forza (creep test).

Attualmente la gamma di prodotto degli attuatori elettromeccanici copre un vasto range di forze: da 1.5 kN a 225 kN di carico dinamico, e da 5 kN a 195 kN di carico statico. Questi valori permettono di rimpiazzare il 95% delle machine da test idrauliche presenti nei laboratori mondiali.

Attuatori elettrodinamici, basati motori lineari ad altissime prestazioni dinamiche.
Questa tecnologia è la migliore sul mercato per le seguenti applicazioni:

  • Test dinamici in controllo di posizione e forza, fino a 200 Hz e con accelerazioni fino a 750 m/s2 (75 g);
  • Test ad alta velocità di deformazione;
  • Riproduzione in laboratorio di storie di carico acquisite su componenti con fenomeni di altissima dinamica, per esempio le forcelle di bici per downhill e sospensioni di moto su pista;

Attualmente il massimo carico dinamico raggiungibile con le macchine elettrodinamiche STEP Lab è di 40 kN, maggiore dei valori raggiunti da tutti i concorrenti attualmente sul mercato.

Quali sono i pro ed i contro dati dalla rivoluzione elettrica delle macchine da test, rispetto alla vecchia tecnologia idraulica?

La tecnologia elettrica ha alcuni vantaggi molto importanti, i quali includono aspetti economici ed aspetti legati alla salute, sia delle persone che dell’ambiente. Sono raccolti nella seguente tabella:

Attuatori elettromeccanici ed elettrodinamiciAttuatori idraulici
Costi ed impatto dell’installazioneMolto bassi, le macchine STEP Lab sono plug & play: l’installazione richiede solamente una presa elettrica.Solitamente l’installazione è molto costosa, richiedendo ambienti dedicati alla pompa idraulica.
Costi di funzionamentoMolto bassi, l’attuazione elettrica ha efficienza molto alta.Costi elevati a causa della bassa efficienza.
Costi delle manutenzioni ordinarieMolto bassi, un attuatore elettrico ben progettato ha vita infinita.Molto alti, periodicamente è richiesta la sostituzione dell’olio e delle tenute.
Inquinamento dell’ariaNullo. Sono la soluzione perfetta per le camere bianche.I vapori d’olio causano un forte inquinamento dell’aria nell’ambiente di prova.
Inquinamento ambientaleNessuno.I vapori dell’olio e il periodico ricambio dell’olio esausto causano elevati costi di smaltimento.
Inquinamento acusticoQuasi nullo.Molto alto. Spesso richiede l’utilizzo di DPI (tappi) o dedicate strutture per l’isolamento acustico.

Attualmente i principali mercati di STEP Lab sono geograficamente distribuiti in Europa ed in Asia. I più importanti Paesi sono Sud Korea e Cina per quanto riguarda il mercato asiatico, ed Italia e Germania per il mercato europeo.

A proposito del mercato tedesco, STEP Lab ha in programma alcuni importanti eventi e fiere. Il principale è organizzato da STEP Lab, presso l’Università di Aschaffenburg, ed è previsto per l’11 marzo 2020. E’ possibile partecipare gratuitamente a tale evento, registrandosi inviando un’email a info@step-lab.com o compilando il form sottostante .
Durante tale evento STEP Lab farà dimostrazioni pratiche sulle macchine, concentrandosi sulle prestazioni e sulle potenzialità del software.