KEM Konstruktion 04.2023
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WERKSTOFFE & VERFAHREN » Werkstoffe<br />
Servohydraulische Prüfmaschine von ZwickRoell für die Materialprüfung<br />
Prüfen unter Wasserstoffeinfluss<br />
Wasserstoff kann unter bestimmten Bedingungen in metallische Werkstoffe diffundieren und die<br />
Materialeigenschaften nachhaltig beeinflussen. Daher muss das Verhalten von Werkstoffen und<br />
Bauteilen unter Wasserstoffatmosphäre bei unterschiedlichen Temperaturen, Drücken und schwingender<br />
Beanspruchung genau untersucht werden. Hierzu bietet ZwickRoell mit servohydraulischen<br />
Prüfmaschinen in unterschiedlichen Ausführungen besonders effiziente Lösungen an.<br />
Dr. Peter Stipp, Fachjournalist, awikom gmbh, Lorsch<br />
Wasserstoff gilt als Energieträger der<br />
Zukunft. Um ihn effizient einsetzen<br />
zu können, ist eine möglichst hohe spezifische<br />
Energiedichte in Speicher- und Verteilungssystemen<br />
unabdingbar. Das wiederum<br />
erfordert eingehende Untersuchungen über<br />
die Auswirkungen von Wasserstoff auf metallische<br />
Materialien. Diese verspröden unter<br />
direktem Wasserstoffeinfluss, was eine<br />
Reduktion der Duktilität und damit auch<br />
der Bruchdehnung bedeutet. So kann der<br />
Werkstoff bei Beanspruchung plötzlich<br />
spröde versagen. Materialprüfungen, zum<br />
Teil bei extremen Temperaturen und Druckverhältnissen,<br />
sind eine Herausforderung<br />
und gehen über Standardtests hinaus.<br />
Servohydraulische Prüfmaschine<br />
mit Druckwasserstoffbehälter<br />
Die Rosen-Gruppe, spezialisiert auf Forschung,<br />
Entwicklung, Herstellung sowie den<br />
Einsatz von Inspektionsgeräten für Pipelines,<br />
errichtet am Standort Lingen (Ems) das erste<br />
eigene Wasserstoff-Prüflabor. Ziel sind Untersuchungen<br />
der Bruchmechanik, statische<br />
Zugversuche und SSRT-Versuche (slow<br />
strain rate tests) an CT-Proben, Gewindeproben<br />
und gekerbten Gewindeproben. Dazu<br />
setzt das Unternehmen unter anderem eine<br />
servohydraulische Prüfmaschine der HA-<br />
Baureihe von ZwickRoell mit F max von 100<br />
kN und einem Druckwasserstoffbehälter bis<br />
400 bar ein. Die Wasserstoffdruckaufbereitung<br />
erfolgt über einen Wasserstoffkompressor.<br />
Die Ulmer haben das komplette<br />
Prüfsystem inklusive dem Wasserstoffdruckbehälter<br />
geliefert. „Das hat den Vorteil“, erklärt<br />
Dr. Marion Erdelen-Peppler, Leiterin der<br />
Wasserstoff-Fokusgruppe bei Rosen, „dass<br />
der Druckbehälter genau auf die Anforderungen<br />
der Materialprüfung abgestimmt ist<br />
und prüfrelevante Themen wie Ausrichtung,<br />
Kraftmessung sowie Dehnungsmessung berücksichtigt<br />
werden.“<br />
Bei den Ermüdungsprüfmaschinen der HA-<br />
Baureihe in vier Standardbaugrößen von<br />
50, 100, 250 und 500 kN ist der Zylinder in<br />
der unteren Traverse montiert und liegt damit<br />
unterhalb des Prüfraums. Diese Anord-<br />
»Der Druckbehälter ist genau<br />
auf die Anforderungen der<br />
Materialprüfung abgestimmt<br />
und es werden prüfrelevante<br />
Themen wie Ausrichtung,<br />
Kraftmessung sowie Dehnungsmessung<br />
berücksichtigt.«<br />
Dr. Marion Erdelen-Peppler<br />
Servohydraulische<br />
Prüfmaschine HA<br />
100 mit Wasserstoffbehälter.<br />
Bild: MPA<br />
102 <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> » 04 | 2023
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