La nueva instalación de pruebas bi-axiales de la ESA, instalada en el Laboratorio de Materiales y Componentes Eléctricos de la Agencia en su centro técnico ESTEC en los Países Bajos, reproduce la aplicación bidireccional de carga, lo que permite realizar pruebas de mayor fidelidad de materiales candidatos para misiones espaciales.
Ir al espacio es igual a estrés. A medida que los tanques de propulsor del lanzador se llenan de combustible, o los paneles estructurales de la nave espacial experimentan la tensión del ascenso orbital, se someten a una carga de fuerza importante en múltiples direcciones a la vez.
«Este es un nuevo complemento de nuestro sistema de prueba hidráulico Instron existente, que puede aplicar hasta 250 kilonewtons de fuerza en una sola dirección», explica el ingeniero de materiales de la ESA Donato Girolamo, quien encargó el diseño de la nueva instalación para cumplir requisitos de pruebas de materiales espaciales.
“Esta plantilla adicional funciona como un gato para automóvil. Tiene cuatro brazos giratorios conectados a abrazaderas deslizantes a los lados del elemento de prueba. Luego, a medida que se aplica la carga hidráulica, estos brazos giran y las abrazaderas se deslizan hacia afuera, tirando del material hacia afuera a lo largo de las cuatro direcciones, para aplicar carga en los ejes x e y».
Dicha prueba biaxial es especialmente valiosa para estructuras compuestas, ampliamente utilizadas en el espacio, que pueden poseer diferentes propiedades de material en diferentes direcciones. Las herramientas hechas a medida para la nueva instalación fueron diseñadas y construidas por Enduteq en los Países Bajos.
La Instalación de Prueba Bi-Axial comenzará investigando el rendimiento de las carcasas de motores de cohetes sólidos. También sería adecuado para ensayar materiales que componen paneles estructurales, así como los de cámaras de presión de todo tipo, desde tanques de propulsores hasta módulos tripulados.
“Esta expansión de nuestras capacidades nos permite reproducir las condiciones de carga reales a las que se enfrentan nuestros materiales y estructuras de prueba más de cerca que nunca”, comenta Tommaso Ghidini, director de la División de Estructuras, Mecanismos y Materiales de la ESA.
«Este es un ejemplo de cómo trabajamos continuamente para mejorar nuestras capacidades de prueba para servir mejor a nuestros clientes, reducir los márgenes de incertidumbre y mejorar el rendimiento de los sistemas y las naves espaciales europeas».
