Verifizierung der Ausrichtgenauigkeit

Hat die Ausrichtgenauigkeit einen Einfluss auf die Prüfung?

Die Antwort auf diese Frage ist ein eindeutiges Ja ....

Es wäre falsch, anzunehmen, dass die regelmäßige Kalibrierung der Kraft-, Dehnungs- und Wegmesssysteme Ihres Prüfsystems allein schon korrekte und zuverlässige Prüfergebnisse gewährleistet.

Die Ausrichtung eines Prüfrahmens kann sich aus verschiedenen Gründen ändern, z.B.:

  • Wenn das Spannzeug gewechselt wird,
  • Wenn neue oder Ersatzspannvorrichtungen eingebaut werden,
  • Wenn die Position einer feststehenden Traverse geändert wird,
  • Spannvorrichtungen oder Bauteile des Prüfrahmen Verschleiß aufweisen oder beschädigt sind.

Immer häufiger wird deshalb die Bedeutung einer präzisen Ausrichtung erkannt, unter anderem auch von:

  • Akkreditierungsgremien und
  • großen Unternehmen der Luftfahrttechnik.

Der Nachweis, dass ein Prüfsystem die Anforderungen an die Ausrichtgenauigkeit erfüllt, die in zahlreichen ASTM-Normen spezifiziert sind, in denen Referenztoleranzen für Biegespannungen oder Ausrichtung festgelegt sind, gewinnt immer mehr an Bedeutung.

Was bedeutet Ausrichtung?

Die Probenausrichtung wird von zwei Faktoren beeinflusst:

  • Konzentrizität: wie gut der Mittelpunkt der Oberseite der Probe mit dem Mittelpunkt der Unterseite der Probe übereinstimmt, wenn man von oben auf die Probe schaut
  • Winkligkeit (Kantenparallelität): wie parallel die Einspannflächen der Probe (oben und unten) zueinander sind

Warum ist eine gute Ausrichtung wichtig?

Durch Biegung werden leicht ungewollte Spannungen in einer Probe erzeugt. Solche Biegespannungen entstehen durch eine fehlerhafte Ausrichtung und/oder durch eine ungleichmäßige Belastungseinleitung aufgrund von:

  • Winkelfehlern - C-Biegung
  • Konzentrizitätsfehlern - S-Biegung

Viele Prüfnormen spezifizieren Anforderungen an die Ausrichtung der Probe als prozentuale Biegung (z.B. weniger als 5% der Nenndehnung oder der Dehnungsamplitude).

Wie kann die Ausrichtgenauigkeit bestimmt werden?

Der wichtigste Parameter für die Bestimmung der Ausrichtgenauigkeit ist die Biegung der Probe. Möglichkeiten sind:

  • die Verwendung einer DMS-applizierten Ausrichteinheit zur Kontrolle der Ausrichtgenauigkeit der Prüfmaschine und der Kraftmesskette, oder
  • die Verwendung eines DMS-applizierten typischen Prüfkörpers.

Anschließend muss eine Prüfreihe durchgeführt werden, gefolgt von einer Reihe von Berechnungen. Die ASTM hat die ASTM E1012 veröffentlicht, in der die Anforderungen und Berechnungen dargelegt sind. Diese Norm wird häufig als geeignetes Verfahren für die Kontrolle und Quantifizierung der Ausrichtgenauigkeit von Materialprüfmaschinen herangezogen.

Instron bietet spezielle Ausrichtvorrichtungen, DMS-applizierte Prüfkörper und Ausrichtsoftware an. Diese sind besonders nützlich, wenn die Prüfkonfigurationen des Anwenders häufig wechseln. Wenn die Prüfkonfiguration andererseits relativ unveränderlich ist, kann der Instron-Service eine einmalige Verifizierung der Ausrichtgenauigkeit durchführen, mit der die Genauigkeit des Prüfaufbaus nachgewiesen werden kann.

Messung der Ausrichtgenauigkeit durch Instron

Instron kann eine Verifizierung entsprechend den in ASTM E 1012, Nadcap AC7101, 7122, 7109, NASM 1312 etc. spezifizierten Richtlinien und Berechnungen durchführen und eine entsprechende Bescheinigung ausstellen. Solche Bescheinigungen wurden bereits von zahlreichen Kunden gegenüber externen Stellen wie z.B. der NADCAP als Nachweis dafür verwendet, dass die Ausrichtgenauigkeit ihrer Maschinen zeitnah kontrolliert wurde.

Weitere Informationen über unser Leistungsangebot erhalten Sie von einer Instron-Niederlassung in Ihrer Nähe.