Hotline: +49 7932 9155 - 0  

Prüfen

Zugversuch

Das Versuchsprinzip besteht darin, eine Probe durch eine Zugbeanspruchung zu dehnen. In der Regel wird die Probe bis zum Versagen (Bruch) gezogen. Dadurch können verschiedene mechanische Eigenschaftswerte bestimmt werden. Falls nicht anders festgelegt, wird der Versuch bei Raumtemperatur durchgeführt. Zu erwähnen ist noch, dass durch eine eventuell spätere Wärmebehandlung die ermittelten Werte bis auf das Elastizitätsmodul nicht konstant bleiben! In diesem Fall muss bei Bedarf eine weitere Zugprüfung durchgeführt werden.

Quellen:

DIN EN 10002-1 - Metallische Werkstoffe - Zugversuch - Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur
DIN 50125 - Prüfung metallischer Werkstoffe - Zugproben

Torsionsversuch

Zweck des Torsionsversuchs ist die Bestimmung des Bruchdrehmoments MB bei Schrauben, die nicht auf Zug geprüft werden können.

Anwendung

Dieses Verfahren gilt für Schrauben mit den folgenden technischen Angaben:

  • Schrauben mit Kopf stärker als der Gewindeteil
  • Durchmesser des gewindefreien Schaftes: dSchaft ≥ dGewinde
  • Gewindelänge: b ≥ 1 x d + 2 x P
  • Gewinde: 1,6 mm ≤ d ≤ 10 mm
  • Festigkeitsklassen: 4.6 bis 12.9

Prüfverfahren

Die Schraube muss über eine Gewindelänge von mindestens 1 x d bei einer freien Gewindelänge von mindestens 2 x P vom Kopf bis zum Gewindeauslauf oder vom gewindefreien Schaft zum Gewindeauslauf in eine Prüfvorrichtung eingeklemmt werden. Das Drehmoment wird fortlaufend in aufsteigender Weise aufgebracht.

Im Reklamationsfall gilt allgemein folgendes Vorgehen:

  • Schrauben, die nicht auf Zug geprüft werden können ==> Härtewert entscheidend für die Annahme
  • bei Schrauben, die auf Zug geprüft werden können ==> Zugfestigkeit entscheidend für die Annahme

Quellen:

DIN ISO 898-7 - Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen; Teil 7: Torsionsversuch und Mindest-Bruchdrehmomente für Schrauben M1 bis M10

Härteprüfung nach Vickers (HV)

Die Härteprüfung nach Vickers wird mit Hilfe einer Diamantpyramide mit quadratischer Grundfläche festgelegten Winkel zwischen den gegenüberliegenden Flächen durchgeführt. Die Pyramide wird in die Werkstoffoberfläche der Probe eingedrückt. Die Diagonalen d1 und d2 des Eindruckes, der nach Rücknahme der Prüfkraft auf der Prüffläche entsteht, werden gemessen und daraus der Härtewert ermittelt. Die Ergebnisdarstellung erfolgt folgendermaßen:

600 - HV - 10 / 25

(Vickershärtewert - Härtebezeichnung - Prüfkraft / Einwirkdauer der Prüfkraft in Sekunden)

Das Verfahren der Vickershärteprüfung ist universell einsetzbar (auch für Kleinlast- oder Mikrohärteprüfung) und ist geeignet für weiche bis sehr harte Werkstoffe. Auch Randschichten oder Gefügeteile können gemessen werden.

Quelle:

DIN EN ISO 6507-1 - Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Vickers - Teil 1: Prüfverfahren

Härteprüfung nach Brinell (HB)

Die Härteprüfung nach Brinell erfolgt mit Hilfe einer Hartmetallkugel (früher Stahlkugel). In früheren Normen, in denen eine Stahlkugel als Eindringkörper verwendet wurde, war die Bezeichnung für die Brinellhärte HB. Die Kugel wird mit einer definierten Prüfkraft senkrecht in die Oberfläche einer Probe eingedrückt und der Eindruckdurchmesser, auf der Probe entstanden ist, gemessen. Die Ergebnisdarstellung erfolgt folgendermaßen:

280 - HB - 1 / 30 / 25

(Brinellhärtewert - Härtebezeichnung - Kugeldurchmesser / Prüfkraft / Einwirkdauer der Prüfkraft)

Das Verfahren der Brinellhärtemessung liefert sehr genaue und reproduzierbare Ergebnisse und ist besonders für weiche und mittelharte Werkstoffe geeignet (z.B. unlegierter Stahl, Al- oder Cu-Legierungen).

Quelle:

DIN EN ISO 6506-1 - Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Brinell - Teil 1: Prüfverfahren

Härteprüfung nach Rockwell (HRC)

Der Eindringkörper mit definierter Größe, Form und Werkstoff wird in zwei Stufen unter vorgegebenen Bedingungen in die Probe gedrückt. Die bleibende Eindringtiefe h wird nach Rücknahme der Prüfkraft gemessen. Die Rockwellhärtemessung wird in der Regel mit einem Kegel oder einer Kugel durchgeführt. Die Ergebnisdarstellung erfolgt folgendermaßen:

60 - HR - C - W

(Rockwellhärtewert - Härtebezeichnung - Skalenbezeichnung (hier Skala C) - Werkstoff des Eindringkörpers) (S=Stahl / W=Hartmetall)

Das Verfahren der Rockwellprüfung hat den Vorteil, dass die Härtewerte ohne zusätzliche Berechnung direkt angezeigt werden können. Es können je nach Wahl des geeigneten Prüfkörpers bzw. der Prüfkraftkraft weiche bis harte Werkstoffe geprüft werden.

Quelle:

DIN EN ISO 6508-1 - Metallische Werkstoffe - Härteprüfung nach Rockwell - Teil 1: Prüfverfahre

Härtevergleichstabelle

Zugfestigkeit Vickershärte Brinellhärte Rockwellhärte
MPa HV10 HB HRC
255 80 76,0 -
270 85 80,7 -
285 90 85,5 -
305 95 90,2 -
320 100 95,0 -
335 105 99,8 -
350 110 105 -
370 115 109 -
385 120 114 -
400 125 119 -
415 130 124 -
430 135 128 -
450 140 133 -
465 145 138 -
480 150 143 -
495 155 147 -
510 160 152 -
530 165 156 -
545 170 162 -
560 175 166 -
575 180 171 -
595 185 176 -
610 190 181 -
625 195 185 -
640 200 190 -
660 205 195 -
675 210 199 -
690 215 204 -
705 220 209 -
720 225 214 -
740 230 219 -
755 235 223 -
770 240 228 20,3
785 245 233 21,3
800 250 238 22,2
820 255 242 23,1
835 260 247 24,0
850 265 252 24,8
865 270 257 25,6
880 275 261 26,4
900 280 266 27,1
915 285 271 27,8
930 290 276 28,5
950 295 280 29,2
965 300 285 29,8
995 310 295 31,0
1030 320 304 32,2
1060 330 314 33,3
1095 340 323 34,4
1125 350 333 35,5
1155 360 342 36,6
1190 370 352 37,7
1220 380 361 38,8
1255 390 371 39,8
1290 400 380 40,8
1320 410 390 41,8
1350 420 399 42,7
1385 430 409 43,6
1420 440 418 44,5
1455 450 428 45,3
1485 460 437 46,1
Quelle:
DIN EN ISO 18265 - Metallische Werkstoffe - Umwertung von Härtewerten

Kerbschlagbiegeversuch

Zweck des Kerbschlagbiegeversuchs ist das Prüfen der Belastbarkeit des Werkstoffes von Schrauben bei einer festgelegten Temperatur. In der Regel soll der Versuch die Zähigkeit eines Werkstoffes bei sehr niedrigen Temperaturen zu belegen. So sind Versuche bei Raumtemperatur bis zu -120 °C üblich.

Bei der Prüfung wird eine in der Mitte gekerbte Probe (Kerbe genormt), die beidseitig eingespannt wird, mit einem Pendel-hammer mit einem einzigen Schlag durchschlagen. Die dabei verbrauchte Schlagarbeit wird in Joule gemessen. Diese verbrauchte Schlagarbeit ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit der Werkstoffe gegen schlagartige Beanspruchung.

Die zwei häufigsten Kerben sind die V- bzw. U-Kerbe. Die Bezeichnung haben Sie aufgrund ihrer Form erhalten.

Quellen:

DIN EN 10045-1 - Metallische Werkstoffe; Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy; Teil 1: Prüfverfahren

Verwechslungsprüfung (Röntgenflureszenzanalyse)

Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), auch Röntgenfluoreszenzspektroskopie (RFS) genannt ist eine Methode aus der Materialanalytik.

RFA ist eine der am häufigsten eingesetzten Methoden zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der elementaren Zusammensetzung einer Probe, da die Proben durch die Messung nicht zerstört werden und keine Aufschlüsse benötigt werden.

Bei Güldner wird mit dieser Methode jeder Rohmaterial-Wareneingang mittels Stichprobe auf Verwechslung überprüft und das Ergebnis rückverfolgbar dokumentiert.

Auf Kundenwunsch wird diese Methode zusätzlich auch bei der Prüfung der fertigen Verbindungselemente eingesetzt.

Rissprüfung

Die Rissprüfung von Werkstoffen und fertigen Bauteilen gehöhrt zu den so genannten zerstörungsfreien Prüfungen (ZfP). Diese Prüfungen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück durch die Prüfung in der späteren Verwendung nicht beeinträchtigt wird. In aller Regel sind die hierbei detektierten Fehler nicht durch eine normale Sichtprüfung festzustellen.

Magnetpulverprüfung (MT)

Die Magnetpulverprüfung (MT) wird zur Detektion von Oberflächenfehlern (Rissen) in ferritischen Werkstoffen (vorwiegend Stahl) verwendet. Das Verfahren hat den Vorteil einer sehr hohen Empfindlichkeit für den Nachweis von Oberflächenfehlern.

Durch den Einsatz verschiedener Magnetisierungstechniken wird ein magnetisches Feld in das zu prüfende Werkstück eingebracht. Dicht an und in der Oberfläche des Werkstücks, an denen sich die magnetischen Eigenschaften (relative Permeabilität) des Werkstoffes deutlich ändern (z. B. Risse), tritt das Magnetfeld als magnetischer Streufluss aus der Oberfläche aus. Visualisieren lässt sich dieser Effekt durch farbige (meist schwarze oder fluoreszierende) magnetisierbare Partikel (Magnetpulver), die auf den Prüfgegenstand während der Prüfung aufgebracht werden.

Die Magnetpulverprüfung ist im Vergleich zu anderen zerstörungsfreien Prüfmethoden auch bei komplizierter Werkstoffgeometrie und unbearbeiteten Oberflächen sicher einsetzbar.

Quelle:

DGZfP - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) - http://www.dgzfp.de

Farbeindringprüfung (PT)

Die Eindringprüfung (PT) ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren zum visuellen Nachweis von zur Oberfläche hin offenen Materialtrennungen (z.B. Poren und Risse) an einem Werkstück. Das Verfahren kommt unter anderem bei nicht magnetisierbaren Stählen (z.B. austenitische Stähle) zu Einsatz.

Aufgrund von chemisch-physikalischer Eigenschaften (Kapillareffekt) dringt eine auf die rückstandsfrei gereinigte Oberfläche des Prüfgegenstandes aufgebrachte Flüssigkeit (Eindringmittel) in die defekten Oberflächenstellen ein. Nach einer Zwischenreinigung der Prüfoberfläche wird dieses Eindringmittel durch einen sogenannten Entwickler (meist weißes Pulver) als Kontrasthintergrund sichtbar gemacht. Häufig werden rote Farbeindringmittel verwendet, die rote Anzeigen auf weißem Hintergrund erzeugen (“Rot/Weiß-Prüfung“). Durch Verwendung fluoreszierender Eindringmittel in Kombination mit UV-Strahlung lässt sich der Kontrast einer Anzeige deutlich verstärken.

Quelle:

DGZfP - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) - http://www.dgzfp.de

Ultraschallprüfung (UT)

Mit der Ultraschallprüfung (UT) lassen sich Inhomogenitäten und Fehlstellen im gesamten Querschnittsbereich von Werkstücken aus schallleitfähigem Material detektieren. Ein mittels Koppelmedium (Gel, Wasser oder Öl) aufgesetzter Prüfkopf emittiert beziehungsweise empfängt Ultraschall von 0,5 bis 25 MHz.

Das Verfahren beruht auf der Wechselwirkung zwischen einem in den Prüfling eingebrachten Ultraschallimpuls und dessen Reflexion, Abschattung, Brechung oder Schwächung beim Auftreffen auf Grenzflächen, Ungänzen bzw. die Oberfläche eines anderen Werkstoffes. Diese Beeinflussung kann in Impuls-Echo-Technik, Durchstrahlungstechnik oder Resonanztechnik gemessen werden und dient dem Nachweis von Ungänzen und Fehlern nach Lage, Form und Größe. Laufzeitmessungen ermöglichen auch die Bestimmung von Wanddicken und Werkstoffkennwerten.

Quelle:

DGZfP - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) - http://www.dgzfp.de

Wirbelstromprüfung (ET)

Bei der Wirbelstromprüfung wird der Effekt ausgenutzt, dass die meisten Verunreinigungen und Beschädigungen in einem elektrisch leitfähigen Material auch eine andere elektrische Leitfähigkeit oder eine andere Permeabilität als das eigentliche Basismaterial haben.

Bringt man eine mit Wechselspannung beaufschlagte Spule in die Nähe einer metallischen oder elektrisch leitenden Oberfläche, entstehen oberflächennahe kreisförmige symmetrische Wirbelströme senkrecht zu den in das Werkstück eintretenden magnetischen Feldlinien. Die Wirbelströme erzeugen ein weiteres sekundäres Magnetfeld, das dem ursprünglichen entgegengesetzt verläuft und dieses schwächt. Ein Oberflächenriss bzw. eine Materialinhomogenität zwingen die Wirbelströme zu einem Umweg und schwächen diese. Die schadens- bzw. materialspezifische Rückwirkung der Wirbelströme auf das erzeugte sekundäre Magnetfeld lässt sich messtechnisch durch problemangepasste Spulensysteme erfassen.

Neben der Detektion von Fehlstellen und Materialinhomogenitäten an der Oberfläche und in Oberflächennähe von elektrisch leitenden Werkstoffen wird dieses Messverfahren auch zur Bestimmung von mechanisch technologischen Materialeigenschaften (z. B. Härte, Festigkeit, Gefügezustand, Eigenspannungen, usw.) sowie zur Verwechslungsprüfung angewandt.

Quelle:

DGZfP - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) http://www.dgzfp.de

Röntgenprüfung (RT)

Für die Durchstrahlungsprüfung (RT) benötigt man energiereiche Strahlung, wie Röntgen- und Gammastrahlen, mit der Eigenschaft Materie zu durchdringen. Inhomogenitäten und Fehlstellen im gesamten Querschnitt von Werkstücken aus Materialien aller Art führen zu unterschiedlicher Schwächung der durchdringenden Strahlung. Der unterschiedliche Schwächungsgrad lässt sich auf einem hinter dem Prüfobjekt liegenden Film durch spezielle Bildwandler als Schwärzungsunterschied dokumentieren.

Im Projektionsbild des Bauteils lassen sich abweichende Materialdicke, volumenhafte Fehler und auch Risse bei geeignetem Einstrahlwinkel als unterschiedliche Schwärzung erkennen. Kontrast und Fehlerauflösung stehen dabei in funktionalem Zusammenhang mit der Bauteildicke, der Strahlerqualität, der Streustrahlung sowie dem Typ des Films.

Quelle:

DGZfP - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) http://www.dgzfp.de