Ein Biegeversuch, auch Biegeprüfung genannt, ist ein standardisiertes Verfahren zur Bewertung der Duktilität, Biegefestigkeit, Bruchfestigkeit und Bruchbeständigkeit von Materialien. Bei dieser Prüfmethode wird eine Probe einer kontrollierten Biegekraft ausgesetzt, um ihre Verformungsfestigkeit zu bewerten.
Der Biegeversuch ist wichtig für Konstruktionsverfahren, bei denen duktile Werkstoffe Biegekräften ausgesetzt sind. Das Ausbleiben von Brüchen während eines Biegeversuchs ist ein Indikator für die Fähigkeit des Werkstoffs, ähnlichen Belastungen in realen Anwendungen standzuhalten.
Um einen Biegeversuch ordnungsgemäß durchzuführen, müssen mehrere Schritte befolgt werden, von denen der erste die sorgfältige Vorbereitung der Probe beinhaltet. Dabei wird ein Probestück auf die vorgegebenen Abmessungen zugeschnitten, um sicherzustellen, dass es die Eigenschaften des Materials genau wiedergibt.
Sobald die Probe fertig ist, folgt die Einrichtungsphase, in der die Probe strategisch auf zwei Ambosse oder Dorne gelegt wird, um die richtige Ausrichtung zu gewährleisten.
Anschließend beginnt die Belastungsphase, in der allmählich Kraft auf einen bestimmten Bereich der Probe ausgeübt wird, um eine Biegung zu bewirken. Während dieses Prozesses ist eine aufmerksame Beobachtung unerlässlich, da das Material auf Anzeichen von Verformungen oder Brüchen überwacht wird.
Im weiteren Verlauf der Prüfung müssen die Ergebnisse unbedingt aufgezeichnet werden; die Aufzeichnung der angewandten Kraft an der Stelle der Verformung oder des Bruchs ist für eine umfassende Datenerfassung von entscheidender Bedeutung.
Nach Abschluss der Prüfung erfolgt eine gründliche Analyse der Ergebnisse, bei der Faktoren wie Biegeradius und Materialstärke bewertet werden, um die Eignung des Materials für die vorgesehene Anwendung zu ermitteln. Dieser systematische Ansatz gewährleistet eine umfassende Bewertung der Duktilität und Festigkeit des Materials durch das Biegeprüfverfahren.
Der Zweck der Biegeversuche besteht darin, die Flexibilität und Haltbarkeit von Materialien, insbesondere von Metallen, zu bewerten. Diese mechanische Prüfung ist wichtig, um die Duktilität eines Materials zu bestimmen, d. h. seine Fähigkeit, sich zu verformen, ohne zu brechen. Die Biegeprüfung, die in der Qualitätskontrolle während der Herstellung weit verbreitet ist, stellt sicher, dass die Materialien bestimmte Normen und Leistungskriterien erfüllen.
Beim Schweißen spielt sie eine entscheidende Rolle bei der Qualifizierung von Verfahren und der Bewertung der Qualität von Verbindungen. Darüber hinaus tragen Biegeversuche zu Forschungs- und Entwicklungsarbeiten bei und helfen, das Materialverhalten und die Eignung für verschiedene Anwendungen zu verstehen. Durch die Erkennung von Fehlern wie Rissen und Unregelmäßigkeiten gewährleistet diese Prüfmethode die strukturelle Integrität von Materialien und ist daher in verschiedenen Branchen von grundlegender Bedeutung.
Die gängigsten Biegeversuche sind vier.
Bei einem geführten Biegeversuch wird die Probe horizontal über zwei Stützen gelegt und eine Kraft auf die Oberseite des Mittelpunkts ausgeübt, wodurch die Probe in eine U-Form verformt wird. Mit dieser Prüfung wird die Reaktion des Materials auf die angewandte Belastung bewertet.
Ein halbgeführter Biegeversuch ist eine Art von mechanischer Prüfung, bei der der Mittelpunkt der Probe in einem bestimmten Winkel oder Innenradius gebogen wird, was Aufschluss über die Flexibilität des Materials unter kontrollierten Bedingungen gibt.
Die freie Biegeprüfung ist eine Art von Biegeprüfung, bei der die Enden der Probe zusammengedrückt werden, ohne dass Kraft auf die Biegung selbst ausgeübt wird. Bei dieser Prüfung wird die Fähigkeit des Materials bewertet, Verformungen ohne äußere Unterstützung zu widerstehen.
Ein üblicher Bruchzähigkeitstest gemäß ASTM E399 beinhaltet einen vorgerissenen Anfangsriss an der Unterseite des Mittelpunkts. Die Probe wird in einer 3-Punkt-Biegevorrichtung belastet, wobei eine dem Bruch entgegengesetzte Kraft aufgebracht wird, um die Elastizität des Materials zu messen.
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