Was ist eine Druckversuch?
Das Verhalten eines Materials unter Druckbelastung wird im sogenannten Druckversuch geprüft. Dabei wird der Prüfkörper in Form einer definierten Druckprobe mit gleichmässig zunehmender Kraft belastet. Die Beanspruchung erfolgt je nach Anforderung oder Werkstoff bis zum Bruch, Anriss oder einer definierten Stauchung. Auch eine zyklische Belastung zur Charakterisierung von Ermüdungseigenschaften im Druck-Schwellbereich ist möglich.
Die Probe wird mit meist mit Druckplatten belastet. Es gibt jedoch auch spezifische Vorrichtungen z.B. für die Druckprüfung von Composite-Material wie z.B. die Celanese-Vorrichtung oder die HCCF-Vorrichtung.
Typische Werkstoffkennwerte bzw. Ergebnisse aus einem Druckversuch sind das Spannungs-Dehnungs-Diagramm, die Streckgrenze, die Spannung bei einem bestimmten Wert der Stauchung oder Druckfestigkeit.
Warum werden Druckversuche durchgeführt?
Druckversuche dienen zur Charakterisierung von Werkstoffen für die Auslegung von Bauteilen oder Komponenten im Hinblick auf die technische Sicherheit. Anwendungen bei Suisse Technologie Partners AG sind z.B. die Charakterisierung von Hartschäumen die als Kern-Material in Sandwich-Konstruktionen verwendet werden.
Wichtige Normen für Druckversuche an Hartschäumen sind:
ISO 844, EN 826, ASTM D 1621
Druckversuch an Hartschaum nach Iso 844
Häufig werden die oben erwähnten Hartschäume nach der ISO 844 im Druckversuch charakterisiert. Dabei werden die Druckfestigkeit, die zugehörige Stauchung, die Druckspannung bei 10% relativer Stauchung und der Druckmodul bestimmt. Der Druckmodul wird dabei aus der Spannungs-Dehnungs-Kurve ermittelt. Innerhalb dieser Norm sind verschiedene Verfahren zur Messung der Stauchung beschrieben. Die Vergleichbarkeit der ermittelten Werte ist nur bei der Anwendung der gleichen Prüfnorm, des gleichen Verfahrens sowie auch identischer Probengeometrien gegeben. Dies gilt es beim Vergleich von Werten aus unterschiedlichen Laboratorien zu berücksichtigen.
Während bei Verfahren A die Verschiebung der Druckplatten gemessen wird, wird bei Verfahren B die Deformation direkt am Prüfkörper gemessen. Insbesondere bei Verfahren B muss bedacht werden, dass eine inhomogene Deformation des Prüfkörpers aufgrund von mechanischen Instabilitäten zu sehr unterschiedlichen Resultaten führen kann.
Beispielanwendungen für Druckversuche
Druckversuche für die Technische Sicherheit
Die Druckversuche werden bei Suisse TP an verschiedenen Univeralprüfmaschinen durchgeführt. Der Kraftbereich variiert von wenigen N bis hin zu 500 kN. Auch Bauteilkomponenten wie z.B. Crashboxen im Bereich Automotive können im Druckversuch geprüft werden. Durch die langjährige Erfahrung als ehemaliges Forschungslabor von Alcan und 3A Composites verfügt Suisse TP über ein grosses Expertenwissen für die Werkstoff- und Bauteilcharakterisierungen.
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