16 Derde was- en buigtest

Buigtest
Om het probleem bij de tweede was- en buigtest te verhelpen, is ervoor gekozen om de samples tussen stukken spons te klemmen. Hiervoor is een spons in repen geknipt. Deze repen zijn op maat gemaakt zodat ze netjes tussen de bouten kunnen worden geklemd. Om ervoor te zorgen dat de samples niet met het hout in aanraking komen, worden er ook aan de bovenkant een aantal stukken spons neergelegd.

Sponzen op maat en de buigmachine.

De samples worden op dezelfde manier als bij de tweede test gemaakt. Zo kan er gekeken worden of het probleem toch niet in de productie van de samples zit. Als het proces op meerdere punten tegelijk wordt aangepakt, dan is het niet duidelijk welke aanpassing het probleem heeft verholpen. Door de aanpassingen stapsgewijs door te voeren, is het duidelijk welke aanpassing welk effect heeft.

Maken van de samples.
Samples tussen de sponzen gelegd.

Buigmachine van boven af met samples tussen de sponzen geklemd.

Samples geklemd tussen de sponzen vanaf de voorkant.

Bij de eerste buigtest van de derde was- en buigtest zijn er een aantal fouten opgetreden. Aan het einde van deze test kwam aan het licht dat sample 2 niet alle cycli heeft doorstaan. Deze sample lag namelijk onder in de buigmachine en hing niet bij de rest. Daarnaast viel aan het einde van de test op dat sample 4 veel meer slingerde dan de rest.

Doordat er eerst verkeerd gemeten werd, was Rini Zwikker benieuwd of er een verschil zou optreden tussen de vierpuntsmeting en de meting die eerder werd uitgevoerd. Hierom zijn beide metingen uitgevoerd. De resultaten staan in onderstaande tabellen.

Foutieve weerstandsmeting(klik op tabel voor grotere afbeelding)
Vierpuntsmeting buigtest(klik op tabel voor grotere afbeelding)

De metingen die uitgevoerd zijn met de verkeerde methode zijn minder nauwkeurig dan de metingen die uitgevoerd zijn met de vierpuntsmeting. Bij de verkeerde meting wordt de weerstand afgerond op 0.1, terwijl deze bij de vierpuntsmeting veel duidelijker is. Daarbij zit de weerstand bij de verkeerde meting over het algemeen aan de hoge kant.

Van de vierpuntsmetingen is een grafiek gemaakt om een duidelijk overzicht te maken van de verschillende weerstanden bij de verschillende samples. In de tabel is het echter wel duidelijker te zien wanneer een sample kapot is gegaan. Dit komt doordat sommige samples in één keer zonder duidelijke aanwijzing kapot gaan.

Grafiek vierpuntsmeting buigtest(klik op de grafiek voor grotere afbeelding)

Omdat de bovenstaande grafiek door lijn van sample 5 beschermd uitgetrokken is, is het verschil in de schommelingen in weerstand niet duidelijk te zien. Hierdoor is er een tweede grafiek gemaakt die meer inzoomt op de schommelingen waar de meeste samples zich bevinden.

Ingezoomd op de vierpuntsmeting buigtest grafiek(klik op de grafiek voor grotere afbeelding)

In bovenstaande afbeelding is goed te zien dat de waarde van de weerstand een klein beetje fluctueert en dat deze nauwelijks hoger wordt. Alleen bij sample 5 beschermd en sample 3 beschermd is te zien dat de weerstand toeneemt. Vooral bij sample 5 beschermd neemt de weerstand snel toe. Het is te zien dat de sample het op den duur begeeft en dat deze de buigingen niet meer kan verdragen. Bij sample 3 beschermd is te zien dat de buigingen langzaam invloed beginnen te hebben op de weerstand. De grafiek van deze sample gaat langzaam omhoog. Echter heeft het buigen geen invloed op de andere beschermde samples.

Tevens is te zien dat bij sample 3 onbeschermd de weerstand na test 6 eenmalig zakt. Doordat de weerstand na test 7 weer hetzelfde is als vóór de vermindering na test 6, is de verwachting dat er na test 6 een meetfout is opgetreden.

Wastest
Tijdens het uitvoeren van de wastest is naar voren gekomen dat er goed per textielsoort onderzocht moet worden wat juiste Z offset is. Dit vanwege het feit dat bij verschillende samples het filament heeft losgelaten tijdens de wastest. Het is wel opvallend dat het losraken van het filament alleen bij de wastest gebeurd is en niet bij de buigtest.

Samples waarbij het filament los vanaf het textiel komt.

Zoals bij de buigtest is hier ook een dubbele meting uitgevoerd om het verschil in weerstand aan te tonen per meting.

Foutieve meting(klik op tabel voor grotere afbeelding)
Vierpuntsmeting wastest(klik op tabel voor grotere afbeelding)

Uit bovenstaande tabellen is af te leiden dat er ook bij deze testen duidelijke verschil tussen de vierpuntsmeting en de foutieve meting bestaan. Bij de wastest zijn er twee samples kapot gegaan, namelijk sample 6 beschermd en sample 9 beschermd. Bij deze samples was het gedeelte, waaraan de meetapparatuur bevestigd moet worden, losgeraakt van de draad die gemeten moest worden. Hierdoor was het niet mogelijk om deze samples te meten. Bij het daadwerkelijke product moet er gekeken worden of de soldeerpunten stevig genoeg zijn, zodat deze niet zomaar los komen.

Grafiek vierpuntsmeting wastest(klik op de grafiek voor grotere afbeelding)

In bovenstaande grafiek is te zien dat sample 1 onbeschermd na de eerste meting een hogere weerstand heeft ten opzichte van de rest. Echter is deze na de tweede test weer normaal. Hierdoor kan er vanuit worden gegaan dat hier sprake was van een meetfout.
Ingezoomd op de vierpuntsmeting wastest grafiek(klik op de grafiek voor grotere afbeelding)

In de ingezoomde versie van de grafiek is te zien dat de weerstand redelijk stabiel blijft en er geen grote veranderingen in de weerstand optreden. De veranderingen die wel in de weerstand optreden, zijn minimaal en acceptabel.

Conclusie
Buiten het feit dat er gekeken moet worden welke Z offset er nodig is om het filament goed te bevestigen, is deze test goed verlopen. Er kunnen verschillende oorzaken zijn waardoor de draden kapot gaan bij de buigtest. Een van de mogelijke oorzaken van het kapotgaan van de samples tijdens de buigtesten is het feit dat de draad geen mogelijkheid heeft om zich tot een S om te vormen.

S vormen bij de rechter.

Een andere mogelijkheid is dat het draad een grotere afstand moet afleggen tijdens het buigen en dat deze daardoor tijdens de test onder een grotere spanning komt te staan.
Het strak staan bij buigen.

Een oplossing hiervoor is om de gootjes wat ruimer op te zetten zodat het draad wat meer ruimte heeft om te bewegen en om daarbij het draad op minder plekken vast zetten in de goot, bijvoorbeeld niet per 5 mm maar per iedere 10 mm.

Daarnaast is de weerstand op dit moment te hoog voor het elektronisch circuit. Zoals vermeld staat bij Technische specificaties werkt het elektronisch circuit op 6 Volt en gebruikt 0.5 Ampère waarbij de weerstand maximaal 10% per meter mag zijn. Nu is de weerstand hoger dan de aangegeven 0.6 Ohm. Om te berekenen hoe de weerstand te verlagen valt, wordt er gebruik gemaakt van de volgende berekening: R=RHO*Lengte/A. R is de weerstand in Ohm, lengte is de lengte van het circuit in meters, A is de oppervlakte in vierkante meter en RHO is de materiaal constante. RHO is de specifieke weerstand van het materiaal.

Deze berekening is in dit geval redelijk simpel. Om ervoor te zorgen dat de weerstand minder wordt, moet de oppervlakte worden vergroot. Door Rini Zwikker is aanbevolen om er twee draden in te leggen, in plaats van één draad, omdat hierdoor de oppervlakte wordt verdubbeld en dus de weerstand word gehalveerd. Door deze verdubbeling komt de weerstand onder de 0.6 Ohm. Daarmee is het draad, waarmee deze testen zijn uitgevoerd, geschikt voor deze opdracht.