METODOLOGIA DI PROVA DEL CICLO VITALE DELLA FORZA DI SERRAGGIO E TERMICA WEDGELOCK
Ogni SolidWedge viene testato nell'ambito di un test di 100 cicli composto da quattro test termici e 96 test di analisi delle sollecitazioni (forza di serraggio). Di seguito è spiegato come WaveTherm conduce questi test.
Metodologia di prova termica
Il test termico viene eseguito per determinare la resistenza termica totale attraverso le superfici di contatto di una piastra di prova e il blocco a cuneo su una parete fredda.
C'è un calo di temperatura misurabile quando l'energia termica scorre attraverso l'area di contatto di due superfici. Misurando la differenza di temperatura tra le due superfici e conoscendo l'energia termica che viene immessa nella piastra di prova, è possibile calcolare la resistenza termica del giunto.
Teoria della resistenza parallela
Ci sono tre modi in cui il calore dalla piastra di prova può essere dissipato. Dei tre ci sono due percorsi paralleli da considerare nel calcolo della resistenza termica totale della piastra di prova e del sistema di bloccaggio a cuneo:
Terminologia
Durante questa procedura di prova vengono utilizzati i seguenti termini:
Per evitare che il telaio termico in prova venga a contatto con il "fondo" del canale e quindi fornisca una terza superficie per trasferire l'energia termica, è presente un distanziatore largo circa 0,5 pollici e spesso circa 0,040 pollici fatto di plastica non termicamente conduttiva come ABS, o simili, e posizionati alla base o sul lato senza contatto della fessura della parete fredda. Questo distanziatore viene rimosso dopo che la piastra di prova è stata bloccata in posizione.

𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑇ℎ𝑖𝑐𝑘𝑛𝑒𝑠𝑠 = 𝐶𝑜𝑙𝑑 𝑊𝑎𝑙𝑙 𝑆𝑙𝑜𝑡 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 - 𝑊𝑒𝑑𝑔𝑒𝑙𝑜𝑐𝑘 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 - 𝑊𝑒𝑑𝑔𝑒𝑙𝑜𝑐𝑘 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝐸𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛
Ecco un esempio di calcolo utilizzando una parete fredda VITA 48 standard con un wedgelock alto 0,225" che ha un'espansione nominale di 0,025":
𝑇𝑒𝑠𝑡 𝑃𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑇ℎ𝑖𝑐𝑘𝑛𝑒𝑠𝑠 = 0,525 − 0,225 − 0,025 = 0,275𝑖𝑛
Il materiale sia per la parete fredda che per le piastre di prova è alluminio 6061-T6 con una finitura superficiale specificata come 16 µin (RMS) nelle aree di contatto con il blocco del cuneo e tra la piastra di prova e la parete fredda.

- Piastra di prova (TP) - La temperatura della piastra di prova viene determinata calcolando una media di quattro letture della termocoppia. Le posizioni della termocoppia sono distanziate uniformemente lungo la lunghezza della piastra di prova, ad almeno un pollice (1,0") da entrambe le estremità. Le termocoppie si trovano tra la fonte di calore e il blocco del cuneo, il più vicino possibile al blocco del cuneo (in genere 0,100" - 0,200" dal centro del foro della termocoppia al bordo del blocco del cuneo).
- Cold Wall Frame Side (TCWF) - La temperatura del lato cold wall frame viene determinata calcolando la media di due letture della termocoppia. Le posizioni della termocoppia sono centrate lungo la lunghezza della parete fredda, ad almeno un pollice (1,0") da entrambe le estremità. Le termocoppie sono il più vicino possibile all'interfaccia telaio-parete fredda (in genere 0,100" - 0,200" dal centro del foro della termocoppia all'interfaccia specificata).
- Lato del cuneo della parete fredda (TCWW) - La temperatura del lato del cuneo della parete fredda viene determinata calcolando la media di due letture della termocoppia. Le posizioni della termocoppia sono centrate lungo la lunghezza della parete fredda, ad almeno un pollice (1,0") da entrambe le estremità. Le termocoppie sono il più vicino possibile all'interfaccia della parete fredda con blocco del cuneo (in genere 0,100" - 0,200" dal centro del foro della termocoppia all'interfaccia specificata).
Per calcolare la resistenza totale del sistema, la resistenza termica di ciascun percorso viene prima calcolata separatamente. La resistenza totale del sistema può quindi essere calcolata utilizzando lo stesso metodo dei resistori in parallelo in un circuito elettrico:
- Resistenza termica lato telaio (RF) - La resistenza termica dalla piastra di prova al lato telaio della parete fredda può essere calcolata come la differenza di temperatura tra la piastra di prova e il lato telaio della parete fredda, divisa per la quantità di potenza dissipata attraverso quel percorso.

- Resistenza termica lato cuneo (RW) -La resistenza termica dalla piastra di prova al lato del cuneo della parete fredda può essere calcolata come la differenza di temperatura tra la piastra di prova e il lato del cuneo della parete fredda, divisa per la quantità di potenza dissipata attraverso quel percorso.

- Resistenza termica totale (RT) -La resistenza termica totale dei due percorsi paralleli può essere calcolata allo stesso modo di due resistori paralleli in un circuito.

Livelli di potenza
Prova della forza di serraggio
Astratto
Il test della forza di bloccaggio viene eseguito su WaveTherm SolidWedge e su altri vari wedgelock per confrontare la forza di uscita generata da una data coppia di ingresso. I wedgelock vengono fissati sulle rispettive piastre di montaggio e la piastra di montaggio viene inserita nel gruppo di prova della forza di serraggio. Le celle di carico nell'assieme vengono utilizzate per leggere la forza di serraggio del dispositivo a una coppia specificata. C'è un software specifico che si accoppia con il lettore di dati utilizzato (OM-DAQ-USB-2401, Omega Data Acquisition Module) che rappresenta graficamente i chili applicati alle celle di carico del dispositivo di prova all'inizio del test.
Configurazione di prova
La configurazione di prova richiede una piastra di prova con le dimensioni corrette correlate alle dimensioni del provino e dell'attrezzatura di prova come mostrato di seguito. Quando combinati, il campione di prova e la piastra di prova devono essere .525”. La larghezza del dispositivo di prova con il blocco di trasferimento del carico standard è .600”. Il dispositivo di prova della forza di serraggio ha lo scopo di simulare un telaio reale. La chiave dinamometrica viene utilizzata per simulare l'applicazione nel mondo reale di a SeranoINbordo applicato all'interno di un sistema embedded. Ogni provino dovrebbe avere un ciclo di 2-24, 26-49 e 51-99 cicli di forza di serraggio per un totale di 96 cicli. Il 1°, 25°, 50° e 100° ciclo sono le prove termiche. Tutti i dati per ogni test vengono raccolti in file excel separati e quindi consolidati in un foglio di calcolo generale.
Figura 3: Dispositivo di analisi della sollecitazione