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Tesis

Detección y estudios no destructivos de la fisuración de cuadros de bicicleta

2013



Tesista Matías Alejandro GIORGETTI
Ingeniero Mecánico Orientación Mantenimiento - Escuela Superior Técnica General Savio - Argentina
Magíster en Ciencia y Tecnología de Materiales - Instituto Sabato UNSAM/CNEA - Argentina
Directores Dra. Marta RUCH, CNEA, UNSAM - Argentina
Lugar de realizaciónDepartamento Ensayos No Destructivos y Estructurales - Centro Atómico Constituyentes - CNEA - Argentina
Fecha Defensa 20/03/2013
Jurado Dr.  Rodolfo ACUÑA, R&AL Consultores - Argentina
Dr. Javier Ignacio ETCHEVERRY, Tenaris Siderca - Argentina
Ing. Alfredo NAUCEVICH, INTI - Argentina
Código IS/T 136/13

Título completo

Detección y estudios no destructivos de la fisuración de cuadros de bicicleta

Resumen

El método de corrientes inducidas (CI) es uno de un conjunto de métodos conocidos como ensayos no destructivos (END). Efectuar un ensayo no destructivo consiste en examinar un objeto mediante una técnica que no altere su futura utilidad, con el objeto de detectar, localizar, medir y evaluar posibles defectos, determinar integridad, propiedades y composición, y medir características geométricas. En este trabajo se presenta el desarrollo de sensores para corrientes inducidas para el ensayo de cuadros de bicicleta de montaña (mountain bike) construidos con tubos de aleación Al-7005, con el objeto de poner a punto una técnica específica para ensayar estos cuadros en bicicletas de alta calidad, en distintas etapas de montaje y/o comercialización. Se utilizó un equipo para corrientes inducidas basado en PC, bobinas planas montadas en soportes especialmente diseñados y, para la calibración, un tubo patrón con defectos artificiales. También se utilizaron bobinas tipo palpador, para realizar una comparación entre los diferentes tipos de sensores. Los cuadros ensayados habían sido descartados tras seis meses de uso (no se conoce la distancia recorrida) debido a la aparición de fisuras en el tubo de dirección donde se insertan stem y horquilla. Ambos tienen número de serie y uno de ellos, además, el sello de conformidad con la norma europea EN 14766. En el examen visual previo a la aplicación del método de corrientes inducidas, se observó que uno de los cuadros presentaba una fisura en el tubo de dirección en la zona donde calza la horquilla, en una región de cambio de diámetro. El otro presentaba varias fisuras en la zona donde calza el stem y en una región entre dos cordones de soldadura donde calza el sillín. En la primera zona se observa un cambio de diámetro, una parte cónica y dos cordones de soldadura.

Complete Title

Detection and Non destructive Studies of cracking of bicycle frames

Abstract

Eddy current testing (ET) is one of the many methods used in Non Destructive Testing (NDT). NDT is the development and application of technical methods to examine materials or components in ways that do not impair future usefulness and serviceability in order to detect, locate, measure and evaluate flaws; to assess integrity, properties and composition; and to measure geometric characteristics. The object of this work is to develop sensors for eddy current testing of mountain bike frames, made of Al-7005 alloy tubes, with a specific technique for the inspection of those frames in high end bicycles, in different stages of assembly or marketing. A PC-based eddy current equipment is used, different types of surface coils, namely planar rectangular spiral and pancake coils, are used and their performance compared. Specially designed coil holders were built. Artificial defects were made on an Al-7005 tube, which was used as calibration standard. The tested frames had been removed after six months’ use (the distance travelled is not known) due to axial cracks appearing on the head tube, where handlebar stem and front fork are inserted. Both frames have serial numbers, and one of them also has the European standard EN 14766 conformity mark. In the visual exam, before the application of the eddy current test, the author of this work observed that one of the frames presented one crack in the head tube, in the front fork insertion, that is a change of diameter zone. The other one had cracks in the zone where the stem insertion, and in the seat post, between two welded beads. In the first zone, a change of diameter, a conical part and two welding beads are observed.

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