Was ist ein Druckversuch?

Der Druckversuch ist ein grundlegendes mechanisches Bewertungsverfahren, das in der Materialprüfung neben Zug- und Biegeversuchen steht. Dabei wird eine Druckkraft auf eine typischerweise quader- oder zylinderförmige Materialprobe ausgeübt, wobei spezielle Vorrichtungen oder Platten auf einer Universalprüfmaschine verwendet werden. Der Test misst die Reaktion des Materials auf Druckbelastungen und hilft bei der Bestimmung wichtiger Eigenschaften wie Elastizitätsgrenze, Streckgrenze und Druckfestigkeit.

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Wie wird ein Druckversuch durchgeführt?

Für die Durchführung einer Druckprüfung ist eine Druckprüfmaschine erforderlich, die mit Kraftmessdosen, Software und speziellen Platten ausgestattet ist. Bei der Druckprüfung üben die Ingenieure mit speziellen, auf die Materialart und die Prüfanforderungen zugeschnittenen Platten und Vorrichtungen Druck auf die Probe aus. Für die Prüfung von Hartkunststoffen, Schaumstoffen oder Metallen können zum Beispiel unterschiedliche Platten verwendet werden. Sobald die Druckversuch eingeleitet wird, übt die Maschine eine kontrollierte Kraft auf die Probe aus, und die Daten werden in Echtzeit erfasst. Die daraus resultierenden Spannungs-Dehnungs-Diagramme geben wertvolle Einblicke in das Verhalten des Materials unter Druck.

Ingenieure analysieren diese Diagramme, um wesentliche Eigenschaften wie Elastizitätsmodul, Streckgrenze und Druckfestigkeit zu ermitteln. Durch die Interpretation von Spannungs-Dehnungs-Kurven können Ingenieure wichtige Materialeigenschaften wie Streckgrenzen, Verformungsverhalten und Versagensarten erkennen. Diese Analyse ist unerlässlich, um die Leistung des Materials zu bewerten und seine Eignung für die vorgesehene Anwendung zu bestimmen.

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Zweck und Bedeutung der Druckprüfung

Die Druckprüfung spielt in verschiedenen Branchen eine wichtige Rolle bei der Bewertung von Materialintegrität, Sicherheit und Leistung. Die Hersteller verwenden Druckprüfungen, um Materialien, Komponenten und Produkte in verschiedenen Herstellungsphasen zu beurteilen. Von der Auswahl von Materialien für neue Anwendungen bis hin zur Sicherstellung von Produktqualität und -konformität – Druckprüfungen helfen bei der Optimierung des Designs, der Verbesserung der Effizienz und der Erhöhung der Produktzuverlässigkeit. Beispiele für Branchen, in denen die Druckprüfung unverzichtbar ist, sind die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, das Bauwesen und die Medizintechnik. Durch die frühzeitige Erkennung von Materialschwächen und die Sicherstellung der Produkthaltbarkeit trägt die Druckprüfung erheblich zu Kosteneinsparungen und zur allgemeinen Produktqualität bei.

Gemeinsame Druckversuche

Zu den üblichen Anwendungen für Druckversuche gehören die Prüfung von Kunststoffrohren, Schaumstoffen, Papier, Pappe, Metallen und medizinischen Geräten. Zu den spezifischen Prüfarten gehören:

Prüfung unter Höchstlast (Druckprüfung);
Biegeprüfung (Biegeversuch);
Prüfung der Federn.

Sie sind jeweils auf die Bewertung verschiedener Materialeigenschaften unter Druck zugeschnitten.

Gängige Normen für die Druckprüfung

Mehrere internationale Normen regeln die Verfahren der Druckversuch und sorgen für Einheitlichkeit und Genauigkeit in allen Branchen. Normen wie z.B.:

ASTM C109 – Standard-Prüfverfahren für die Druckfestigkeit von hydraulischen Zementmörteln
ASTM D575 – Standard-Prüfverfahren für die Eigenschaften von Gummi in Kompression
ASTM D695 – Standard-Prüfverfahren für die Druckeigenschaften von starren Kunststoffen und kontinuierlich faserverstärkten Verbundwerkstoffen (Druckbelastung am Ende)
ASTM D1621 – Standard-Prüfverfahren für die Druckeigenschaften von starren Zellkunststoffen
ASTM D2412 – Standard-Prüfverfahren zur Bestimmung der externen Belastungseigenschaften von Kunststoffrohren durch parallele Plattenbelastung
ASTM D3574 – Standard-Prüfverfahren für flexible Zellstoffe – Platten, verklebt und gespritzt
ASTM D6641 – Standard-Prüfverfahren für die Druckeigenschaften von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen unter Verwendung einer kombinierten Druckprüfvorrichtung (CLC)
ASTM D7137 – Standard-Prüfverfahren für die Druckrestfestigkeitseigenschaften beschädigter Verbundwerkstoffplatten mit Polymermatrix
ASTM F1306 – Standard-Prüfverfahren für die Langsamdurchdringungswiderstandsfähigkeit von flexiblen Barrierefolien und Laminaten
ASTM F3067 – Standard-Leitfaden für die radiale Belastung von ballonexpandierbaren und selbstexpandierenden vaskulären Stents
ISO 844 – Drucktest an starren Zellkunststoffen
ISO 7886-1 – Kolbengleitkraft auf sterile Einweg-Hypodermikaspritzen

Druckprüfmaschinen

STEP Lab bietet zwei Serien von Prüfmaschinen zur Durchführung von Druckprüfungen an: EA und UD. Diese Maschinen verfügen über anpassbare Konfigurationen, um unterschiedliche Prüfanforderungen zu erfüllen und genaue und wiederholbare Ergebnisse für verschiedene Anwendungen zu gewährleisten.