KEM Konstruktion 04.2023

EJOT. Bringing it together.
Bild: MPA
Servohydraulische Prüfmaschine HC-Kompakt 25.
nung eignet sich besonders für Versuchsanordnungen,
bei denen Temperierkammern
oder Öfen im Prüfraum montiert werden.
Sie verhindert, dass erhitzte Luft nach oben
steigt und den Zylinder aufheizt. Außerdem
kann kein Öl in den erhitzten Prüfraum
tropfen. Die Lastrahmen der HA-Baureihe
zeichnen sich zudem durch eine extrem hohe
Steifigkeit aus und sind speziell für Dauerschwingversuche
sowie für die Bestimmung
der Kurzschwingfestigkeit bei niedrigen
Schwingspielen ausgelegt.
Beim Dauerschwingversuch (High Cycle Fatigue-HCF)
nach DIN 50100 / ASTM
E466–15 / ISO 1099 wird ein Werkstoff
oder ein Bauteil mit einer sich periodisch
ändernden (zyklischen) Last beansprucht.
Ziel ist die Bestimmung der Zeitfestigkeit
und Dauerfestigkeit für Zug-, Druck, Biegeund
Torsionsbeanspruchung. Speziell bei
Bauteilen können so Schwachstellen ermittelt
und durch Konstruktions- oder Werkstoffänderungen
beseitigt werden. Die Materialermüdung
unterhalb von ca. 10 4 bis
10 5 Schwingspielen wird im Low-Cycle-Fatigue-Versuch
(LCF) ermittelt. In diesem
Bereich werden Werkstoffe und Bauteile so
stark beansprucht, dass im Zyklus plastische
Verformungen auftreten und das Material
frühzeitig versagt. Speziell hierbei
sind Prüfmaschine und Regler besonders
gefordert. So ändert sich beim Übergang
von der elastischen zur plastischen Verformung
die Steifigkeit der Probe dramatisch
und der Regler muss sehr schnell reagieren,
um beispielsweise eine konstante Anpassung
der Geschwindigkeit an die Zunahme
der Dehnung zu garantieren. Die besonders
hohe Steifigkeit der Prüfmaschine spielt
auch hier eine entscheidende Rolle.
Materialprüfung bis -269 °C
Ebenfalls langjährige Erfahrungen auf dem
Gebiet der Materialprüfung hat die Materialprüfanstalt
(MPA) der Universität Stuttgart.
Das Prüfspektrum umfasst unter anderem
das Werkstoffverhalten in Druckwasserstoff
sowie in Flüssigwasserstoff bei
Temperaturen von 563 K bis hin zu 4 K und
damit nahe dem absoluten Nullpunkt. Untersucht
werden Verformungs- und Versagensverhalten
einschließlich Rissinitiierung
und -fortschritt bei statischer und schwingender
Beanspruchung. Für die Prüfungen
werden servohydraulischen Prüfmaschinen
der HA- und HC-Baureihe mit einer dynamischen
Nennkraft von bis zu 100 kN eingesetzt.
In die Prüfmaschinen sind als Standard
Druckwasserstoff- Behälter bis 400 bar
integriert. Für Sonderausführungen sind
auch 1.000 bar möglich. Die Wasserstoffdruckaufbereitung
erfolgt über einen Wasserstoffkompressor.
Mit den Prüfmaschinen
werden u.a. Untersuchungen der Bruchmechanik
an CT-Proben, des Slow Strain Rate
Verhaltens (SSRT), oder der Ermüdungseigenschaften
mittels gekerbter Gewindeproben
durchgeführt.
Die Prüfmaschinen der Baureihe HC-Kompakt
bieten einen sehr geringen Platzbedarf
und sind in zwei Baugrößen verfügbar. Die
erste Variante mit wahlweise 10 oder 25 kN
ist für Ermüdungsversuche an kleineren
Bauteilen ausgelegt und mit einer T-Nutenplatte
ausgestattet. Mit der zweiten 50/100
kN Variante können sowohl statische als
auch dynamisch Prüfungen durchgeführt
werden. Auch bei der HC Baureihe lässt sich
bei Bedarf eine Temperierkammer ohne
großen Montageaufwand einbauen. (jg)
www.zwickroell.com
INFO
Details zu den servohydraulischen
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ZwickRoell:
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