Was ist ein Schlagprüfung?
Mit einem Schlagprüfung sollen Situationen nachgebildet werden, in denen ein Gegenstand oder ein Material reagiert, wenn es einer Schlagbelastung ausgesetzt wird, die das Probestück sofort verformt, bricht oder vollständig zerbricht. Bei diesen Tests wird die Fähigkeit des Materials bewertet, beim Aufprall Energie zu absorbieren und den dabei auftretenden Kräften standzuhalten. Sie messen die Elastizität und Schlagfestigkeit, die für die Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Vielzahl von Materialien und Produkten in verschiedenen Sektoren unerlässlich sind.
Diese Seite gibt einen detaillierten Überblick darüber, was Schlagprüfungen sind, wie sie durchgeführt werden und welche Prüfmaschinen dafür geeignet sind.
Was ist der Zweck von Schlagprüfungen?
Das Hauptziel von Schlagprüfungen ist die Bewertung des Verhaltens eines Objekts oder Materials bei einem Schlag. Dies ist von grundlegender Bedeutung für:
- Bestimmen Sie die Fähigkeit eines Materials, Energie zu absorbieren und sich bei einem Aufprall nicht zu verformen.
- Erkennen und Verstehen der kritischen Punkte eines Produkts oder einer Struktur, um Designverbesserungen zu ermöglichen.
- Bewertung und Gewährleistung der Sicherheit von Fahrzeugen, Schutzausrüstungen, Baumaterialien und mehr.
Wie werden die Schlagprüfungen durchgeführt?
Zur Durchführung eines Schlagversuchs wird die Probe in eine spezielle Halterung eingelegt, deren Geometrie und Ausrichtung von der Art des Versuchs abhängt. Anschließend wird ein bekanntes Gewicht, in der Regel, aber nicht immer, in Form eines Pendels, aus einer bekannten Höhe losgelassen, so dass es mit einer plötzlichen Kraft auf die Probe prallt. Dieser Zusammenstoß zwischen dem Gewicht und der Probe führt im Allgemeinen zur Zerstörung der Probe, aber der Energietransfer zwischen den beiden wird zur Bestimmung der Bruchmechanik des Materials genutzt.
Während des Tests werden die wichtigsten Parameter gemessen, darunter die Kraft des Aufpralls, die Verformung der Probe und die absorbierte Energiemenge. Die gesammelten Daten werden dann zur Bewertung der Leistung des Materials oder Produkts verwendet.
Charpy-Prüfung und Izod-Prüfung
Die bekanntesten Schlagprüfungen sind der Charpy-Test und der Izod-Test. Diese beiden Prüfungen bestimmen im Wesentlichen dieselben Materialeigenschaften, unterscheiden sich jedoch in der Ausrichtung der Probe, wodurch die Probe in unterschiedliche Richtungen belastet wird, und darin, dass ein bekanntes Gewicht aus einer bekannten Höhe auf die Probe in ihrer Prüfstruktur aufprallt.
- Der Charpy-Test ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Messung der Elastizität von Werkstoffen. Bei dieser Prüfung wird eine V-förmige Probe auf einen Ständer gelegt und ein Pendelhammer verwendet. Der Hammer wird losgelassen, schlägt auf die Probe, und der Bruch der Probe wird gemessen. Die beim Bruch der Probe absorbierte Energiemenge ist ein wichtiger Indikator für die Belastbarkeit des Materials.
- Die Izod-Prüfung hingegen ähnelt der Charpy-Prüfung, aber die Probe wird anders positioniert. Bei dieser Prüfung wird die Probe waagerecht fixiert, und der Hammer schlägt auf die gegenüberliegende Seite der Probe. Mit diesem Test wird die Schlagfestigkeit von zerbrechlichen Materialien bewertet.
Die häufigsten Schlagprüfungen
- ASTM D1709 – Schlagzähigkeit von Kunststofffolien nach der Pfeilmethode im freien Fall.
- ASTM D3763 – Hochgeschwindigkeits-Bohreigenschaften von Kunststoffen unter Verwendung von Last- und Wegsensoren.
- ASTM D5420 – Schlagzähigkeit eines flachen Probekörpers aus starrem Kunststoff durch einen Punktschlag mit einem fallenden Gewicht (Gardner-Schlag).
- ASTM E208 – Schlagprüfung an gekerbten Stäben aus metallischen Werkstoffen.
- ISO 13802 – Charpy-, Izod- und Zugversuche.
- ISO 148 – Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy.
- ISO 179 – Bestimmung der Kerbschlagzähigkeit nach Charpy.
- ISO 6603 – Bestimmung des Perforationsschlagverhaltens von starren Kunststoffen.
- ISO 7765 – Durchführung des Gewichtsfallversuchs zur Bestimmung der nichtduktilen Übergangstemperatur von ferritischen Stählen (Pellini-Test).
- ISO 10274 – Reißversuch mit fallendem Gewicht.
Schlagprüfmaschine
Schlagprüfungen erfordern den Einsatz spezieller Schlagprüfmaschinen. Diese Maschinen sind so konzipiert, dass sie kontrollierte Stöße auf Proben ausüben und die Veränderung der Eigenschaften des zu prüfenden Materials oder Produkts genau messen. Schlagprüfmaschinen sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Prüfungen genau und reproduzierbar sind und den Normen entsprechen.
SERIE DW – FALLWERKE
HTM-Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen können in großem Umfang für die Kunststoffprüfung eingesetzt werden. Sie zeichnen sich durch hohe Prüfgeschwindigkeiten und weite Kraftbereiche aus und können flexibel in Zug- und Druckprüfungen eingesetzt werden. Darüber hinaus können sie mit einer Klimakammer ausgestattet werden, um Tests bei unterschiedlichen Temperaturen durchzuführen.
Eigenschaften
- Breites Angebot an Zubehör
- Aufprallenergie 0,2 bis 2000 J
- Kontinuierliche Messung der Tropfenzahl
- Benutzerfreundlichkeit dank einer intuitiven Benutzeroberfläche
- Hohe Sicherheit durch Türschlösser, die beim Zurücksetzen der Maschine aktiviert werden
- Pneumatisches Fallgewichtsauslösesystem
- Automatisiertes Heben und Positionieren von Gewichten
- Variable Fallhöhe
- Aufprallgeschwindigkeit bis zu 5,0 m/s (bis zu 20 m/s mit Federvorspannsystem)
- Set mit Standard-Fallgewichten: Gewichte von 0,5 bis 10 kg, insgesamt 70 kg
- Erfassung der Aufprallgeschwindigkeit bei 200 kHz
- Erzwungene Signalerfassungsrate bis zu 10 MHz
- Schnelle Umstellung von ISO- auf ASTM-Prüfgeräte und umgekehrt
- Große Auswahl an Griffen, spezielles Prüfzubehör
- Integration mit Dehnungsmessstreifen und piezoelektrischen Wägezellen
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