In ihrem Testing Center unter dem Dach der Neue Materialien Bayreuth GmbH untersucht die Universität Bayreuth das Ermüdungsverhalten von Kunststoffen unter zyklischer Last. Die servohydraulischen Prüfmaschinen sind mit verschiedenen Kraftsensoren, Wegmesssystemen, Temperier- und Medienkammern ausgestattet. Die Dauerschwingversuche können sowohl an genormten Probekörpern als auch an Bauteilen durchgeführt werden.
Eine der Kernkompetenzen am Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Altstädt ist die Untersuchung von Materialien unter dem Einfluss mechanischer Belastung. Dazu bietet der Lehrstuhl eine Menge an Charakterisierungsmöglichkeiten. Eine davon ist die Langzeit-Ermüdungsprüfung.
Mit einer Vielzahl an modernen Prüfverfahren deckt das Testing Center die Qualitätsstandards von Industriepartnern über die gesamte Bandbreite an polymeren Systemen (Elastomere, Thermoplasten, Duromere) ab. Vom klassischen Wöhlerversuch, der mehrere Wochen dauern kann, über den Laststeigerungstest im Zeitraum von wenigen Tagen bis hin zur Ermüdungsrissausbreitung innerhalb von 24 Stunden sind viele standardisierte, aber auch individuelle Versuche realisierbar. Kundenspezifisch können neben genormten Probekörpern auch Bauteile sinusförmig mit einer Zug-, Druck- oder Biegekraft zyklisch belastet werden. Eine eigene universitäre Mechanik-Werkstatt fertigt bei Bedarf spezielle Einspannungen oder Probenhalterungen.
Mit den sieben servohydraulischen Prüfmaschinen lassen sich Kräfte von 1 N bis 50 kN auf den Prüfling aufbringen und präzise regeln. Der Vorteil des hydraulischen Antriebs sind die großen Wegamplituden von 125 mm. Bei kleinen Amplituden ist eine maximale Prüffrequenz von bis zu 300 Hz möglich.
Die Prüfmaschinen werden mit Hochleistungsreglern gesteuert, die die Messsignale nahezu ohne Zeitversatz erfassen. Anhand den daraus generierten Hysteresekurven lässt sich das Ermüdungsverhalten charakterisieren.
Auch verschiedene Umwelteinflüsse berücksichtigt man bei der Prüfung. Die Proben können nicht nur in Normklima (23 °C, 50 % r.F.), sondern auch bei erhöhten Temperaturen bis 250 °C getestet werden. Besonders die Ermüdungsrissausbreitung wird zusätzlich auch unter Medieneinfluss gemessen. Dabei wird an der Rissspitze kontinuierlich ein flüssiges Medium (z. B. Salzlösung) zugegeben, um den Einfluss auf die Rissausbreitungsgeschwindigkeit zu ermitteln.
Ansprechpartner:
Neue Materialien Bayreuth GmbH | www.nmbgmbh.de
Dipl.-Ing. (FH) Alexander Brückner | E-Mail: E-Mail
