Zerstörende Methoden / Impactprüfungen
Was versteht man unter zerstörender Werkstoffprüfung?
Die zerstörende Werkstoffprüfung fasst Methoden zusammen, um die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Materialien oder Bauteilen zu bestimmen, indem Proben des Materials oder das Bauteil einem kontrollierten und zunehmenden Belastungsniveau ausgesetzt werden, bis die Probe bricht oder plastisch verformt wird, oder das Bauteil versagt / Einwirkungen zeigt.
Im Gegensatz zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, bei der keine Schädigung des Materials stattfindet, führt die zerstörende Werkstoffprüfung zur Zerstörung oder zumindest zur dauerhaften Veränderung der Probe oder des Bauteils.
Zerstörende Werkstoffprüfungen werden in der Regel durchgeführt, um das Verhalten von Materialien unter realen Belastungen zu bestimmen und ihre Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Duktilität, Elastizität und andere mechanische Eigenschaften zu messen. Die Ergebnisse der Prüfung werden verwendet, um die Eignung des Materials für bestimmte Anwendungen zu bewerten und seine Leistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu prognostizieren.
Beispiele für zerstörende Werkstoffprüfungen sind die Zugprüfung, die Biegeprüfung, die Härteprüfung, die Torsionsprüfung, die Kerbschlagbiegeprüfung und die Druckprüfung. In der Regel werden mehrere Proben desselben Materials getestet, um statistisch aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten und die Variation in den Materialien zu berücksichtigen.
Die Proben werden normalerweise nach dem Test entsorgt, da sie aufgrund der dauerhaften Veränderung oder Zerstörung nicht mehr für den Einsatz in der Produktion oder anderen Anwendungen geeignet sind.
Beispiele:
Tumbler Test (Dauerfall-Versuch)
Der Tumble Test, gemäß DIN EN 60068-2-31, ist eine Prüfung zur Bestimmung der Widerstandsfähigkeit von Produkten gegen Sturzbelastungen. Dabei wird das zu prüfende Produkt auf eine rotierende Trommel gelegt und diese mehrere Male um ihre Achse gedreht. Die Trommel ist mit einer rauen Oberfläche ausgestattet, um Reibungskräfte zu erzeugen. Die Geschwindigkeit der Trommelrotation sowie die Dauer der Prüfung sind spezifiziert und hängen von den Anforderungen des zu prüfenden Produkts ab.
Während der Prüfung wird das Produkt auf der Trommel gehalten und rotiert, um sicherzustellen, dass es aus verschiedenen Winkeln auf den Boden fällt. Nach Abschluss der Prüfung wird das Produkt auf Schäden untersucht und beurteilt, ob es den Anforderungen standgehalten hat.
Der Tumble Test ist besonders wichtig für Produkte, die im Einsatz häufig fallen gelassen werden könnten, wie beispielsweise Smartphones oder Tablets. Durch die Prüfung können mögliche Schwachstellen im Design oder bei der Fertigung identifiziert werden, um das Produkt robuster und widerstandsfähiger zu machen.
Zugversuche
Zugprüfung bei Polymere nach ISO 527-1:
Das Prüfverfahren Zugprüfung nach ISO 527-1 dient der Bestimmung der Zugfestigkeit, Dehnung und des E-Moduls von Polymeren. Dabei werden standardisierte Proben mit einer definierten Geometrie und Abmessungen eingespannt und unter definierten Bedingungen gedehnt, bis sie brechen. Die Prüfung wird an einem Universalprüfgerät durchgeführt und ermöglicht es, die mechanischen Eigenschaften von Polymeren zu charakterisieren.
Zugprüfung bei Polymere nach ISO 527-2:
Das Prüfverfahren Zugprüfung nach ISO 527-2 ist ähnlich wie das Verfahren nach ISO 527-1, jedoch werden hierbei Proben mit unterschiedlichen Querschnittsformen (rund, rechteckig, etc.) geprüft. Die Ergebnisse dieser Prüfung können für die Festlegung von Materialkennwerten, die in der Konstruktion und Simulation von Bauteilen Anwendung finden, verwendet werden.
Zugprüfung bei Metalle nach ISO 6892-1:
Das Prüfverfahren Zugprüfung nach ISO 6892-1 wird zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Metallen wie Zugfestigkeit, Dehnung und E-Modul verwendet. Dabei wird eine standardisierte Probekörperform, wie beispielsweise ein flacher oder runder Stab, unter einer kontrollierten Geschwindigkeit gedehnt, bis er bricht. Die Prüfung wird an einem Universalprüfgerät durchgeführt und ermöglicht es, die mechanischen Eigenschaften von Metallen zu charakterisieren.
Zugprüfung bei Folien und Tafeln nach ISO 527-3, ASTM D 882, ASTM D 5323:
Das Prüfverfahren Zugprüfung nach ISO 527-3, ASTM D 882 oder ASTM D 5323 wird bei Folien und Tafeln angewendet, um die Zugfestigkeit und Dehnung von Kunststoffen zu bestimmen. Dabei werden standardisierte Proben mit definierten Abmessungen in einer Spannvorrichtung eingespannt und unter einer definierten Geschwindigkeit gedehnt, bis sie brechen. Die Prüfung ermöglicht es, die mechanischen Eigenschaften von Folien und Tafeln zu charakterisieren und ist ein wichtiger Bestandteil bei der Materialauswahl und -entwicklung.
Alle genannten und weitere Methoden können in unseren Räumen angewandt und befundet werden.