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Flexible Materialprüfung und -charakterisierung durch Hinzufügen von präzisen Messungen

Die Wahl des Materials spielt in vielen Branchen eine entscheidende Rolle, da die Hersteller versuchen, das Gewicht und die Kosten von Fahrzeugen, Maschinen, Konstruktionen und Geräten oder Konsumgütern im Allgemeinen zu reduzieren.

Als Teil des Bereichs der strukturellen Integrität sind die mechanischen Eigenschaften von Komponenten aus neuen Materialien wie Metall, Legierungen, Beton, Polymeren, Keramik, geformten strukturellen Kunststoffen oder fortschrittlichen Verbundwerkstoffen von entscheidender Bedeutung, um ein Optimum an Sicherheit, Haltbarkeit, Flexibilität, Verhältnis von Stärke zu Gewicht, Leistung, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz zu erreichen .

Wissenschaftler und Ingenieure verlassen sich bei Produktdesign, Simulation und Tests auf Materialeigenschaften wie Spannung, Dehnung, Zugmodul und Poissonzahl. Genaue Daten zu den Materialeigenschaften verhindern Ausfälle im Feld und nehmen Probleme vorweg, bevor sie entstehen.

Daher ist das Testen der Materialeigenschaften ein entscheidender Schritt, um zu verstehen, wie sich Ihr Material unter einer Vielzahl von Belastungen verhält. Sie wird in der Regel mit Prüfmaschinen durchgeführt, die den zahlreichen ISO- und ASTM-Normen entsprechen . Es ist jedoch sehr empfehlenswert, zusätzliche Sensoren hinzuzufügen, um ein noch besseres und genaueres Verständnis der strukturellen Merkmale zu erhalten.

Noch Fragen? Kontaktieren Sie uns!

Was sind Materialeigenschaften oder Coupon-Tests?

Bei der Materialprüfung geht es darum, die Eigenschaften oder Merkmale in den Bereichen mechanische, thermische, elektrische, Korrosion, Strahlung und biologischer Verfall zu ermitteln.

Die mechanischen Prüfverfahren lassen sich in zerstörende und zerstörungsfreie Materialprüfungen unterteilen:

  • Zerstörende Tests: Stichproben werden so stark belastet, dass sie zerstört werden. Dies dient zur Bestimmung der maximalen Belastung und des Verhaltens unter dem Einfluss dieser Belastung.
  • Zerstörungsfreie Prüfung: Werkstücke aus dem Material werden getestet, ohne sie zu zerstören.

Eine weitere Klassifizierung der Testverfahren basiert auf der Art der Belastung:

  • Statische Tests: Belastungen (Zug-, Druck- oder Biegebelastungen) wirken sehr langsam oder konstant auf eine Materialprobe ein.
  • Dynamische Tests: Die Probe wird einer plötzlichen oder einer über einen längeren Zeitraum periodisch einwirkenden Belastung ausgesetzt.
  • Zyklische Tests: Die Probe wird wiederkehrenden, anschwellenden oder wechselnden Belastungszyklen in z.B. sinusförmiger Form unterworfen.
  • Stoßversuche Die Probe wird einem Schlag ausgesetzt wie bei einem Charpy-Test.

Bei einem Zugversuch wird der Testcoupon bis zur Bruchstelle gezogen. Anhand der Materialeigenschaften erhalten Sie ein genaues Verständnis für das Verhalten des Materials, wie viel Energie es absorbieren kann und können so die Leistung des Produkts in der realen Anwendung vorhersagen. Einige Tests müssen möglicherweise auch in Umweltkammern durchgeführt werden.

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Zuverlässige Ergebnisse: Hinzufügen von HBK-Messgeräten

Bei der Materialprüfung helfen hochpräzise Sensordaten dabei, ein besseres und präziseres Bild der Materialeigenschaften zu erhalten und geben Ihnen den zusätzlichen Vorteil, dass Sie tiefere Testdaten erhalten. Die Integration von QuantumX ermöglicht die Überlagerung von zusätzlichen Sensordatenquellen und liefert präzise und zuverlässige Ergebnisse.

Die Integration einer HBK-Messkette in Materialprüfsysteme wie MTS, Instron oder ZwickRoell ist einfach. Sie können das Gerät direkt integrieren:

  • In Echtzeit über EtherCAT, PROFINET oder Spannungseingänge
  • Über PC-Software-Integration, Messung mit catman Easy bei paralleler Fixierung der Daten-Datei
  • Direkt in die Prüfmaschinen-Software über einfache API-Befehle

Durch die parallele Installation können Sie auch Sensordaten abrufen, während die Materialprüfmaschine läuft. Messungen an verschiedenen Stellen auf dem Coupon und auf jedem Material sind möglich. Sie erhalten präzise Daten über das Verhalten des Materials in Abhängigkeit von Belastung, Dehnung, Temperatur und was auch immer Sie messen möchten.

Möchten Sie ein Beispiel sehen? Zwick Roell hat QuantumX und catman in sein Prüfsystem integriert. Mehr erfahren

 

HBK bietet auch Materialtests als Dienstleistung an und liefert vollständig charakterisierte und interpretierte Materialparameter, die für die Verwendung in der mechanischen FEA oder CAE-basierten Ermüdungsanalyse mit nCodeDesignLife bereit sind.

Kalibrierung

Bei der Kalibrierung einer Materialprüfmaschine werden die Referenzpunkte des Messgeräts mit einem Referenzsensor verglichen, der auf ein bekanntes rückführbares Standardlabor kalibriert wurde. Viele Hersteller von Materialprüfmaschinen auf der ganzen Welt kalibrieren ihre Sensoren und Maschinen in der Produktion und im Einsatz mit der HBK-Referenzmesskette.

DMP41 und MGCplus haben einen festen Platz in Laboratorien weltweit, darunter die PTB, NIST und andere metrologische Institute. Das QuantumX MX238B ist das perfekte tragbare Gerät für Kalibrierungsdienste beim Kunden. Alle HBK-Geräte können von unserem akkreditierten Labor in Darmstadt, Deutschland, auf die DAkkS zurückgeführt werden. Damit ist gewährleistet, dass Ihre Kalibrierungsdienste präzise und effizient mit rückverfolgbaren Ergebnissen durchgeführt werden. Ob es sich um statische oder dynamische Materialprüfmaschinen handelt, HBK bietet die perfekte Messlösung.

Durch die gegenseitige Anerkennung der nationalen Akkreditierungsstellen stellen wir die weltweite Gültigkeit Ihres Kalibrierungszertifikats und Ihrer Messergebnisse sicher. Die Kalibrierungsverfahren werden durch international anerkannte Standards bestimmt.

Auch das Gerät selbst kann kalibriert werden. Dadurch wird letztlich die Gesamtgenauigkeit zertifiziert und die Rückverfolgbarkeit der Messungen bestimmt. International anerkannte Standards wurden für die Kalibrierung von Traversengeschwindigkeit und -verschiebung (ASTM E2658 und E2309), Dehnung und Belastungsrate (ASTM E2309) sowie für die Messung von Zug, Druck (ASTM E4), Drehmoment (ASTM E2624) und dynamischer Kraft (ASTM E467) entwickelt.

Alles in allem bietet HBK den richtigen Werkzeugsatz, der eine Vielzahl von Kalibrierungs- und Wartungsdienstleistungen auf höchst effiziente und rückverfolgbare Weise ermöglicht.

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