Mechanische Prüfung
Mechanische Eigenschaften prüfen
Neben den klassischen Prüfverfahren, bei denen quasistatisch die Last auf die Prüfkörper aufgebracht wird, können wir durch unsere intern einheitlich gestalteten Prüfaufbauten die gleichen Prüfungen auf servohydraulischen Prüfmaschinen durchführen. Dies ermöglicht es beispielsweise, Aussagen über die Dauerlastfestigkeit von Werkstoffen machen zu können.
Die zur Verfügung stehenden Prüfmaschinen sind mit verschiedenen Kraftsensoren und Wegmesssystemen sowie Temperierkammern ausgestattet, um ein möglichst breites Aufgabenspektrum abdecken zu können. Die Untersuchungen können sowohl an genormten Probekörpern als auch an Bauteilen durchgeführt werden. Bei speziellen Fragestellungen können mit unserer Forschungswerkstatt oder mit anderen Lehrstühlen neue Prüfkonzepte entwickelt werden.
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Andreas Mainz
Telefon: +49 921 55 7561
Mail: andreas.mainz@uni-bayreuth.de
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Andreas Mainz
Telefon: +49 921 55 7561
Härtemesskopf, Zwick
maximale Last [kN] 2,5
maximale regelbare Last [N] 2
maximaler Eindringweg [mm] 3
Prüftemperatur [°C] RT
Prüfverfahren
Universalhärte nach DIN 50 359
Kugeldruckhärte nach DIN 53 456
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb-Keim-Str. 60 – 95448 Bayreuth
VideoXtens – Berührungsloses Messsystem
Der videoXtens misst berührungslos und hochauflösend Zug- und Druck-Verformungen an allen Arten von Kunststoffen, Metallen, Gummi, Verbundwerkstoffen und Folien. Er ist außerdem geeignet zur Ermittlung der Breitenänderung, des r- & n-Wertes gemäß ISO 10113 und ISO 10275 und der Dehngrenzen im Zugversuch gemäß EN 10002-1.
- Er ist das ideale Messsystem zur Dehnungsmessung an peitschenden Materialien (Sicherheitsgurte, Stahlseile, Gummiseile, etc.).
- Das flexible Beleuchtungssystem (Auflicht / Durchlicht) kann optimal an die jeweilige Prüfaufgabe angepasst werden.
- Geeignet für den Einsatz mit Temperierkammer mit planparallelem Glaseinsatz mit beheizbarer Scheibe.
- Die Auflösung und Messgenauigkeit ist über die gesamte Bildgröße hoch.
- Es ist sowohl Längen- als auch Breitenänderungsmessung gleichzeitig möglich. Für die Messung der Breitenänderung ist keine separate Markierung erforderlich. Die Breite kann an einer oder an mehreren Stellen bestimmt werden.
- Die Messwege sind variabel und je nach Wahl der Bildgröße bzw. des Objektivs sehr groß.
- Automatische Messmarkenerkennung und Erfassung der Anfangsmesslänge L0.
- Optionale Bestimmung der Breitenänderung, des r- & n-Wertes gemäß ISO 10113 und ISO 10275 und der Dehngrenzen im Zugversuch gemäß EN 10002-1.
- Genauigkeitsklasse 1 (bei Sichtfeld ≤ 200 mm) gemäß EN ISO 9513 und Genauigkeitsklasse 2 gemäß EN ISO 9513 (bei 8 mm-Objektiv oder Sichtfeld > 200 mm).
- Der gesamte Versuchsablauf kann im Bildschirm mitverfolgt werden, die Speicherung der Videosequenz ist für nachträgliche Auswertungen möglich.
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb-Keim-Str. 60 – 95448 Bayreuth
Laserextensometer, Fiedler Optoelektronik P-50
Scanbereich [mm] 50
Arbeitsabstand [mm] 200
Messrate [Hz] 50, 200
Messzeit je Scan [ms] 5
Auflösung [µm] 0,1
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Universalprüfmaschine Zwick 1455
maximale Last [kN] 20
maximaler Verfahrweg [mm] 1500
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,01 … 1000
Prüftemperatur [°C] RT
Prüfmethoden
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten, interlaminare Energiefreisetzungsrate
Ausstattung
- Makrowegaufnehmer (lo 10 mm – 100 mm, le = 50 mm)
- weitere Kraftsensoren: 500 N bis 20 kN
- analoge Signalausgänge (± 10 V)
- ein analoger Eingang ( ± 10 V)
- Aufsetzextensometer
- Mehrkanalmessverstärker
Standort: Polymer Engineering Bayreuth
HDT Vicat Wärmeformbeständigkeitsmessgerät Ceast
Es wird zur Charakterisierung des Verhaltens von Kunststoffen bei hohen Temperaturen eingesetzt und misst die Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) und die Vicat-Erweichungstemperatur (Vicat).
Temperaturbereich [°C] 20 … 300
Temperaturgenauigkeit [°C] 0,1
Heizrate [°C/min] 3
Messarten
HDT, Vicat
Standort: Polymer Engineering Bayreuth
Universalprüfmaschine Zwick Z2,5
maximale Last [kN] 2,5
maximaler Prüfweg [mm] 850
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,1 … 800
Prüftemperatur [°C] RT
Prüfverfahren
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten, interlaminare Energiefreisetzungsrate
Ausstattung
diverse Aufsetzextensometer, induktive Extensometer, zusätzliche Kraftsensoren (2N bis 2,5 kN)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Universalprüfmaschine Zwick 1475
maximale Last [kN] 5 oder 100
maximaler Prüfweg [mm] 350
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,01 … 500
Prüftemperatur [°C] -70 .. 250
Prüfverfahren
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten, interlaminare Energiefreisetzungsrat
Ausstattung
Makrowegaufnehmer (l0 10 mm – 100 mm, le = 50 mm), diverse Aufsetzextensometer, induktive Extensometer
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Universalprüfmaschine Zwick 1485
maximale Last [kN] 5 oder 250
maximaler Prüfweg [mm] 700
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,01 … 500
Prüftemperatur [°C] RT
Prüfverfahren
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten
Ausstattung
Makrowegaufnehmer (l0 10 mm – 100 mm, le = 50 mm), ein zusätzlicher Sensor (Kraft-, Wegmessung)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Universalprüfmaschine Zwick Z020
maximale Last [kN] 20
maximaler Prüfweg [mm] 1700
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,001 … 1250
Prüftemperatur [°C] -50 .. 250
Prüfverfahren
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten, interlaminare Energiefreisetzungsrate, Temperaturrampe in Prüfkammer möglich
Ausstattung
Makrowegaufnehmer (l0 10 mm – 100 mm, le = 50 mm), diverse Aufsetzextensometer, induktive Extensometer, zusätzliche Kraftsensoren (2N bis 20 kN)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Universalprüfmaschine Zwick Z050
maximale Last [kN] 50
maximaler Prüfweg [mm] 1700
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,001 … 400
Prüftemperatur [°C] 20
Prüfverfahren
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Universalhärte, Kugeldruckhärte
Ausstattung
Mehrkanal-Messverstärker inkl. Messwerterfassungssoftware
zusätzliche Kraftsensoren ( 2N bis 50 kN)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Brückner
Telefon: +49 921 55 7561
Servohydraulische Prüfmaschine (SCHENCK PL10M10l)
maximale Last [kN] ± 10 (statisch), ± 8 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 50
maximale Prüffrequenz [Hz] 300
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Servohydraulische Prüfmaschine (IST IPLH10l)
maximale Last [kN] ± 10 (statisch), ± 8 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 50
maximale Prüffrequenz [Hz] 100
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Servohydraulische Prüfmaschine (SCHENCK PL10N)
maximale Last [kN] ± 10 (statisch), ± 8 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 250
maximale Prüffrequenz [Hz] 100
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Servohydraulische Prüfmaschine (IST PL10N)
maximale Last [kN] ± 10 (statisch), ± 8 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 250
maximale Prüffrequenz [Hz] 100
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Servohydraulische Prüfmaschine (IST IPLH50K)
maximale Last [kN] ± 50 (statisch), ± 42 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 100
maximale Prüffrequenz [Hz] 100
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Servohydraulische Prüfmaschine (SCHENCK PL25N)
maximale Last [kN] ± 25 (statisch), ± 20 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 250
maximale Prüffrequenz [Hz] 100
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Servohydraulische Prüfmaschine (SCHENCK PL16N)
maximale Last [kN] ± 16 (statisch), ± 13 (dynamisch)
maximaler Prüfweg [mm] 250
maximale Prüffrequenz [Hz] 100
Prüftemperatur [°C] RT bis 250
Prüfmedien
Luft, (Salz)wasser, Öl, etc.
Prüfverfahren
Zug-, Druck- und Biegeschwellversuch, Hysteresismessungen, Ermüdungsrissausbreitung, Betriebslastversuche, Erstellung von Wöhlerkurven
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Andreas Mainz
Telefon: +49 921 55 7561
Kerbschlaghammer, Zwick / Roell RKP 5113
maxiamle Energie [J] 50
Fallwinkel [°] 160
Pendellänge [mm] 390
Prüfverfahren
Instrumentierte Schlagbiegeprüfung (gekerbt (Kerbform A) oder ungekerbt) nach Charpy (ISO 179); neben dem Kraftsignal wird der Drehwinkel des Hammers erfasst
Ausstattung
50 J und 4 J Hammer, zwei Prüfprogramme (Impact-Win, testXpert)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Fallbolzenprüfgerät, CEAST Fractovis Plus
Energiebereich [J] 0,6 bis 1800
Aufschlaggeschwindigkei [m/s] max. 24
Fallgewicht [kg] 2 bis 70 (in 1 kg Schritten)
Fallhöhe [mm] 30 bis 1100
Prüfsoftware
CEAST Fracture Mechanics
Besonderheiten
Temperierkammer (-70°C bis 150°C), Anti- Rückpralleinrichtung, Automatische Ölsprüheinrichtung, bis 22 KN Fallbolzen
Zubehör
Einspannset für CAI Platten, Drehbarer Probenlader (für 10 Proben)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Andreas Mainz
Telefon: +49 921 55 7561
Zeitstandsanlage Zwick Kappa 50-SS(6x10KN)
Kunststoff wird zunehmend als Konstruktionswerkstoff eingesetzt und muss daher immer stärkeren Belastungen standhalten. Neben statischen und dynamischen Versuchen gewinnt daher auch die Zeitstandprüfung an Kunststoffen in der Forschung zunehmend an Bedeutung. Für die Durchführung unterschiedlichster Prüfungen an Kunststoffen setzen wir eine Prüfmaschine der Firma Messphysik – Mitglied der Zwick Roell Gruppe – ein.
Die Ermittlung des Kriechverhaltens ist für die Entwicklung neuer Werkstoffe im Kunststoffbereich zwischenzeitlich unverzichtbar. In der Prüfmaschine können bis zu sechs Proben gleichzeitig sowohl in Zug, Druck als auch 3-Punkt-Biegung belastet werden. Die zeitliche Veränderung der Materialeigenschaften kann dabei sowohl bei konstanter Dehnung (Relaxation) als auch bei konstanter Spannung (Retardation) und unter Einfluss von Temperatur bestimmt werden. Neben diesen reinen Zeitstandbelastungen können auch unterschiedliche Lastprofile aufgebracht werden. Am Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe werden dabei unterschiedlichste Materialien geprüft, wie beispielsweise Elastomere, Verbundwerkstoffe und Thermoplaste.
Um eine statistische abgesicherte Aussage in kürzester Zeit treffen zu können, werden in dieser Prüfmaschine bis zu sechs Proben gleichzeitig geprüft. Da ein Norm-Versuch typischerweise 33 Tage (1000h) dauert, ist dies ein entscheidender Vorteil. Um die Versuchsdauer weiter abzukürzen wird zudem versucht, nach einer kürzeren Zeit die Versuchsergebnisse auf die 1000 Stunden zu extrapolieren.
Die Verformung der Proben wird berührungslos durch einen Video Extensometer gemessen, sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhöhter Temperatur. Hierfür ist die Prüfmaschine mit einer Temperierkammer ausgestattet, welche Versuche zwischen -50°C und +250°C ermöglicht. Mit der Prüfsoftware testXpert® II in Kombination mit der Mess-, Steuer und Regellektronik testControl können alle gewünschten Versuchsabläufe und Auswertungen frei definiert werden
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maximale Last [kN] 6 x 10
maximaler Prüfweg [mm] 250
Prüfgeschwindigkeit [mm/min] 0,01 … 100
Prüftemperatur [°C] -50 bis 250
Prüfverfahren
Zug-, Druck-, Biege-, Hysterese-, Kriech-, Relaxationsversuch, Ermittlung von bruchmechanischen Kennwerten
Ausstattung
6 x optische Makrowegaufnehmer, 2 fache Temperaturmessung je Probe, analoge Signalausgänge (± 10 V), ein analoger Eingang ( ± 10 V)
Standort: Universität Bayreuth / Testing Center – Gottlieb Keim Str. 60 – 95448 Bayreuth
Ansprechpartner: Eduardo Szpoganicz da Silva, M. Sc.
Telefon: +49 921 55 7565
Kryogene Universalprüfung (100 kN)
Während einer kryogenen mechanischen Prüfung wird eine Materialprobe bei kryogenen Temperaturen, in der Regel unter -150 °C, u.a. Zugkräften ausgesetzt. In einer Umgebung mit flüssigem Stickstoff können diese Temperaturen bis zu -196 °C betragen. Kryo-Prüfungen werden in der Regel zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften von Materialien eingesetzt, die für den Einsatz bei kryogenen Temperaturen vorgesehen sind, wie z. B. Materialien, die in der Luft- und Raumfahrt, im Energiesektor und bei kryogenen Speicheranwendungen verwendet werden.
Der Zweck der kryogenen Prüfung besteht darin, die Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit eines Werkstoffs bei extrem niedrigen Temperaturen zu bestimmen. Bei der Prüfung wird eine Materialprobe so lange belastet, bis sie bricht oder bis eine vorgegebene Last erreicht ist. Die Testergebnisse werden dann zur Berechnung verschiedener mechanischer Eigenschaften des Materials verwendet, wie z. B. Elastizitätsmodul, Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Der Unterschied zur herkömmlichen mechanischen Charakterisierung besteht darin, dass die Prüfungen vollständig unter flüssigem Stickstoff, also in kryogener Umgebung, durchgeführt werden können.
Maximale Belastung [kN] 100
Maximaler Prüfweg [mm] 500
Prüftemperatur [°C] -196 bis RT
Prüfverfahren
Zug, Druck, Biegung, ILSS, GIC, GIIC, KIC
Merkmale
DMS-Wegaufnehmer, Tieftemperatur-Extensometer (Sandner), LN2-Quelle, einstellbare Prüfparameter
Standort: Universität Bayreuth