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Zugprüfmaschine – Ermittlung von mechanischen Werkstoffeigenschaften

August 22, 2018 /

Eine Zugprüfmaschine wird zur Werkstoffprüfung und zur Ermittlung von mechanischen Werkstoffeigenschaften verwendet. Dabei sind die zwei wesentlichen Messgrößen die Länge und die Kraft sowie die Längenänderung unter der einwirkenden Kraft. Daneben können die Temperatur und andere Messgrößen erfasst und zur Länge oder auch Kraft ins Verhältnis gesetzt werden.

Man hat auch die Möglichkeit, eine Zugprüfmaschine vielfach zur Qualitätssicherung und Designvalidierung von Baugruppen, Werkstücken oder kompletten Produkten einzusetzen.zugpruefmaschine_

Zugfestigkeit

Die bekannteste und wahrscheinlich ebenso älteste Anwendung der Zugprüfmaschine ist das Ermitteln der Zugfestigkeit an Materialien. Bei der Zugfestigkeit als Werkstoffeigenschaft wird die höchstmögliche mechanische Zugspannung beschrieben, als Kraft je Flächeneinheit. Die Maßeinheit dafür sind MegaPascal (MPa) oder Newton pro Quadratmillimeter (N/mm²). Vereinfacht wird zum Teil ebenso lediglich die maximale Zugkraft angegeben, ohne Bezug auf die entsprechende Fläche, sofern die Proben ähnlich sind oder vergleichende Messungen stattfinden. Zumeist sind die zugehörigen Prüfnormen bei der Werkstoffprüfung für verschiedene Materialgruppen ausgelegt. Bei weltweit harmonisierten Stahl-Normen wird statt der Zugfestigkeit häufig die Bezeichnung Streckgrenze eingesetzt.

Bruch- und Druckfestigkeit

Nicht nur die Zugfestigkeit, auch die Druck- oder Bruchfestigkeit wird zur Beschreibung der Werkstoffeigenschaftenherangezogen. Das gilt vor allem bei Materialien, deren Probekörper keineswegs gezogen (beispielsweise Tabletten oder Pellets) oder deren gewöhnlicher Einsatz eine Prüfung auf Brechen nahegelegt wird (zum Beispiel Solarzellen oder Glasscheiben). Korrekterweise muss man bei der Art der Geräte von der einachsigen Druck- sowie Zugprüfmaschine sprechen. Auch werden zerstörende Biegeversuche zum Prüfen von duroplastischem oder thermoplastischem Kunststoff mit Verstärkung laut DIN EN ISO 14125 oder DIN EN ISO 178 verwendet. Die Scherfestigkeit der zwei miteinander verbundenen Materialien wird aufgrund eines kontinuierlichen Kraftanstiegs bis hin zu dem Bruch der Verbindung getestet.

Kraft-/Weg-Prüfung

Mit einer Zugprüfmaschine werden während der Kraft-/Weg-Prüfung die Weg- und Kraftmesswerte zeitsynchron erfasst und grafisch als Diagramm dargestellt. Neben der typischen Zug- oder Druckprüfung mit linearen Kennlinien sowie dem Ermitteln der Federkonstante werden ebenso nichtlineare Kurvenverläufe mit der Hysterese aufgezeichnet. Mithilfe der für Schalter und Tasten klassischen Kraft-Weg-Kurven lassen sich Akzeptanzkriterien für elektromechanische Bauteile entsprechend definieren und haptische Sinneswahrnehmungen objektivieren. Bei den Prüfungen werden teilweise ebenso zusätzlich elektrische Messwerte oder Schaltzustände zeitsynchron zu diesen Kraft-Weg-Werten aufgezeichnet und elektromagnetische Bauteile bei dem Test angesteuert.

Haltekraft, Haftkraft und Reibekraft

Ein anderer Einsatzbereich der Zugprüfmaschine ist das Ermitteln der Haftkraft, Haltekraft und der Reibkraft bei den Verbindungselementen. Die erforderliche mechanische Funktion der Elemente wird hauptsächlich durch die Kraft bestimmt. Beim Erfassen der Haftkraft wird die Kraft auf eine Linie oder Fläche bezogen. Zum Ermitteln der Gleit- und Haftreibung wird eine Vorrichtung auf der Basistraverse von der Zugprüfmaschine angebracht und eine nach ISO 8295 oder DIN 53375 genormte Auflage über die Fläche gezogen, welche zu prüfen ist.

5-Achs-Spanner – Was ist das?

Mai 18, 2017 /

Ein 5-Achs-Spanner gehört zur allgemeinen Kategorie der Spannwerkzeuge. Der Begriff Schraubzwinge ist im Volksmund wohl geläufiger. Der 5-Achs-Spanner hat jedoch einige wesentliche Unterschiede zu einem normalen Spanner. Das Prinzip ist, wie der Name schon vermuten lässt, ein 5 Achsen- System welches die Spannung auf ein bestimmtes Objekt überträgt. Solche Werkzeuge werden verstärkt in der Industrie eingesetzt und sind in privaten Haushalten nur sehr selten zu finden. Ein Grund hierfür ist das dieses spezielle Werkzeug Funktionen hat, die so nicht im privaten benötigt werden.

5-Achs-Spanner – Was ist das besondere?

Der Spanner unterscheidet sich erheblich von anderen Produkten seiner Art. Das besondere trägt er bereits im Namen. Seine 5- Achsen machen das Produkt zu einem Präzisionswerkzeug. Durch die 5 verschiedenen Achsen lässt sich ein Objekt exakt und auf den mm genau einstellen. Das ist besonders in der Autoindustrie notwendig, wenn Teile auf genaue Werte angepasst werden müssen. Dieses Werkzeug wir manuell bedient und ist nicht autonom wie viele andere Werkzeuge in der Industrie. Trotz seines 5-Achsen Systems ist der 5-Achs-Spanner sehr einfach zu bedienen und kann nach kurzer Einweisung praktisch von jedem bedient werden. Ein enormer Vorteil für dieses Produkt.

Warum einen 5-Achs-Spanner und nicht einen normalen Spanner?

Der 5-Achs-Spanner hat in erster Linie ein höhere Präzision. Jedoch ist das nicht der einzige Vorteil. Auch seine Kraft und Leistung die er auf Objekte erzeugen kann, sucht seines gleichen. Normale Spanner haben nur eine beschränkte Kraft und können daher manche Produkte nicht bearbeiten. Für den 5-Achs-Spanner gibt es nahezu kein Objekt was dieser nicht bearbeiten oder verändern kann. Darüber hinaus kann das Objekt exakt so fixiert werden, dass es das Arbeiten zusätzlich erleichtert. Für private Haushalte ist so ein Produkt in der Regel nicht notwendig, da hier generell einfache Spanner ausreichen. Natürlich gibt es Ausnahmen, diese bestätigen ja die Regel.

5-Achs-Spanner teurer als normale Spanner?

Auch das ist ein Punkt warum diese Produkte nicht so häufig in privaten Haushalten vorkommen. Im Gegensatz zu normalen Spannern kosten 5-Achs-Spanner doch erheblich mehr. Das liegt in erster Linie an der Qualität und Haltbarkeit der Produkte. Denn auch diese ist, wie die Präzision auch, einfach einzigartig. Ein solches Produkt muss jedoch auch über diese Qualität verfügen, da es in der Industrie nicht zu Ausfällen kommen darf. Daher muss die Robustheit und die Haltbarkeit einen hohen Standard haben. Das schraubt natürlich auch den Preis in die Höhe. Auch wenn das Produkt im Preis- / Leistungsverhältnis immer noch TOP Werte erreicht, so ist es für den privaten Haushalt aufgrund der Anschaffungskosten nicht lohnenswert. Hier gibt es einfach zu wenig Einsatzmöglichkeiten.