ASTM D143, ISO 3133, EN 310 - Biegeprüfung von Holz

Holz wird in der Bauindustrie und im Möbelbau häufig als Konstruktionswerkstoff eingesetzt. Holz bietet ein breites Spektrum unterschiedlicher physikalischer und mechanischer Eigenschaften, und durch Auswahl von Hölzern unterschiedlicher Baumarten können die Werkstoffeigenschaften optimal an die Anforderungen einer bestimmten Anwendung angepasst werden. Die Festigkeit von Holz wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, z.B.durch Belastungsart, -richtung und -dauer, Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur. In Normen wie z.B. der ASTM D143 sind Prüfverfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften festgelegt. Dazu gehören unter anderem die Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit und Scherfestigkeit von Holz. Damit können Techniker die Eigenschaften verschiedener Baumarten vergleichen und den für die gegebenen technischen Anforderungen am besten geeigneten Werkstoff auswählen.

Die in den verschiedenen Normen spezifizierten Anforderungen können sich geringfügig unterscheiden, und dadurch kann es unter Umständen schwierig sein, mehrere unterschiedliche Normen zu erfüllen. Die ASTM D143 spezifiziert zum Beispiel, dass die unteren Auflager der 3-Punkt-Biegevorrichtung mit Lagerplatten versehen sein sollen und dass die Kraft über einen steifen oberen Block mittig in die Probe eingeleitet werden soll. Die ISO 3133 wiederum schreibt vor, dass es sich bei den Auflagern und Druckstempeln um Rollen mit einem vorgeschriebenen Durchmesser handeln soll.

Um sicherzustellen, dass das primäre Versagen der Proben aufgrund einer Zug- oder Druckspannung und nicht aufgrund einer Scherspannung erfolgt, schreiben zahlreiche Standards für die Holzprüfung einen Prüfaufbau mit einem Verhältnis von Auflagerabstand zu Tiefe von 14 vor. Ein typischer Prüfaufbau besteht z.B. aus einer elektromechanischen Prüfmaschine aus unserer Serie 3300 oder 5500 mit einem Basisträger Serie 2820 und einer 3-Punkt-Biegevorrichtung für diese Prüfung. Außerdem steht eine spezielle Durchbiegungsmessvorrichtung zur Messung der Durchbiegung relativ zur Nullachse zur Verfügung, wie in der ASTM D143 spezifiziert.

Die Biegevorrichtungen für Holz aus der Serie 2820 entsprechen den verbreiteten internationalen Normen für die Biegeprüfung einer Reihe von Holzprodukten. Dank ihres modularen Aufbaus bieten diese Vorrichtungen ein hohes Maß an Flexibilität - eine Auswahl an optionalen Druckstempeln und Umbausätzen ermöglicht die Erfüllung unterschiedlicher Normen. Damit können mit dieser Vorrichtung mit möglichst vielen gleichen Teilen die Anforderungen unterschiedlicher Normen erfüllt werden.

Das Anwendungsmodul für die Biegeprüfung aus unserer Bluehill® 2 Software ermöglicht die Steuerung der Prüfung und die Berechnung der bei den meisten Biegeprüfungen vorgeschriebenen Prüfergebnisse Das Softwaremodul ermöglicht die Messung von sechs unterschiedlichen Modularten, Außenfaserspannung und -dehnung, vier Arten von Streckgrenzen, Bruch, Vorgabepunkterkennung, Bestimmung von Spitzenwerten und Kriechen/Relaxation (Gesamtwert und Delta). Außerdem unterstützt das Modul 3-Punkt- und 4-Punktbiegeprüfungen.