TU Chemnitz: Fakultät für Maschinenbau: Institut für Fördertechnik und Kunststoffe: Professur Fördertechnik:

Neueste Prüftechnik zur Ermittlung mechanischer Kennwerte in der Fördertechnik

Dank der Mittel eines genehmigten HBFG-Antrages und der zusätzlichen Unterstützung durch elf Industrieunternehmen, mit denen die Professur Fördertechnik eine enge Forschungszusammenarbeit praktiziert, konnte am 7.Oktober 2004 ein neues Labor zur statischen und dynamischen Werkstoff- und Bauteilprüfung am Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik eröffnet werden.

Im Rahmen eines Fachkolloquiums, zu dem auch der Hersteller der Prüfmaschinen, die Firma Zwick/Roell, anwesend war, wurde der neueste Stand der Technik auf dem Gebiet der mechanischen Prüfung vorgestellt. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang die Weltneuheit bei der Längenänderungsmessung mit Hilfe des Verfahrens der Laser-Speckle-Interferometrie, das hier Anwendung findet.

Die offizielle Inbetriebnahme war verbunden mit einer gemeinsamen Besichtigung des Labors des Institutes sowie der Vorstellung von Beispielen der statischen und dynamischen Bauteil- und Baugruppenprüfung vor allem auf dem Gebieten der Zugmittel in der Fördertechnik, der Faserverbundbauteile, der technischen Textilien sowie der Kunststofftechnik.

Bild 1: Feierliche Eröffnung des neuen Prüflabors

Im neuen Prüflabor besteht die Möglichkeit, sowohl Standardprüfungen zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten als auch Funktionsprüfungen im quasistatischen Belastungsbereich bis 250 kN durchzuführen. Besonderer Wert wurde dabei auf eine hochgenaue Verformungsmessung gelegt. Deshalb wurde die statische Prüfmaschine mit einem Laser-Speckle-Extensometer ausgerüstet. Dieses berührungslose Verfahren ermöglicht es, Verformungen mit einer Auflösung von 0,1 µm bei einem Abstand von 500 mm zwischen Probe und Messsensor zu ermitteln. Mit diesem neuen, innovativen Produkt der Firma Zwick/Roell können somit Verformungen auch an Form- und Bauteilen mit hoher Qualität erfasst werden, was bisher mit herkömmlichen mechanischen Systemen nicht bzw. nur eingeschränkt möglich war.

Aber auch für große Deformationen im Bereich der Elastomeren ist dieses neue Messprinzip bis 500 mm Gesamtverformung einsetzbar, da es über eine Servonachführung von Laser und Kamera verfügt. Auf Grund der selbständigen Optimierung der Beleuchtungsintensität sowie der in der Software abgespeicherten Positionierung ist die Handhabung weitegehend automatisiert und führt zu einer wesentlichen Reduzierung der Prüfzeit.

Mit dieser Gerätekonfiguration ist der gesamte Bereich der vorwiegend nichtmetallischen Werkstoffe sowie den daraus gefertigten Bauteilen bei Zug-, Druck- und Biegebelastungen prüfbar.

Bild 2: Statische Prüfmaschine mit OptiXtens für Längenänderungsmessung

Ergänzt wird die quasistatische Prüfung durch eine dynamische Prüfmaschine die in Abhängigkeit der geforderten Amplitude harmonische Schwingungen bis ca. 50 Hz erzeugt und somit für Ermüdungs- und Betriebsfestigkeitsuntersuchungen bis zu einer Maximalbelastung von 10 kN geeignet ist. Die ebenfalls zweispindlige Ausführung des Tischgerätes ermöglicht es auch entsprechende Bauteile zu prüfen.

Bild 3: Dynamische Prüfmaschine HC 10

Besonders für die Prüfung von Kunststoffen  und Verbundwerkstoffen bzw. der daraus hergestellten Funktionsmuster liefern die o.g. Geräte wichtige Daten über das Materialverhalten. Die neue Prüftechnik wird vor allem im Rahmen der Forschung am Institut eingesetzt und darüber hinaus auch für die praxisnahe studentische Ausbildung im Hauptstudium genutzt.

Allen Sponsoren

• ALTRATEC GmbH Montagesysteme, Schwieberdingen
• Axmann Fördersysteme GmbH, Zwenkau
• Bosch Rexroth AG, Stuttgart
• C. F. Rolle Mühle GmbH, Waldkirchen
• FLEXON GmbH, Wilnsdorf
• Karl Mayer Malimo Textilmaschinenfabrik GmbH, Chemnitz
• Lehmann Maschinenbau GmbH, Jocketta
• Murtfeldt Kunststoffe GmbH, Dortmund
• RUD KettenfabrikRieger & Dietz GmbH u. Co., Aalen
• Schnaithmann Maschinenbau AG, Remshalden
• TICONA GmbH, Kelsterbach

sei nochmals für die Bereitstellung zusätzlicher finanzieller Mittel gedankt.

Insgesamt sind damit am Institut die nachfolgend aufgeführten Prüfmaschinen vorhanden.