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Mechanische Prüfung für die Automobilindustrie

UL ist als Spezialist für alle Arten von mechanischen Prüfungen bekannt, speziell aber für die Prüfung von Elastomeren, Duroplasten und Thermoplasten.

Wolf Elongation testing

Mit unserem globalen Netzwerk aus Laboren und Experten bieten wir verschiedene mechanische Prüfungen gemäß den Normen der Automobilindustrie und anderer Branchen an. Dieser Service kann in jeder Phase von der Entwicklung bis zur Produktion von Bauteilen genutzt werden – von der Prüfung der Eigenschaften der Rohmaterialien bis zur Untersuchung der Eigenschaften fertiger Bauteile.

In dieser Übersicht finden Sie eine Auswahl der Prüfungen, die UL für Sie durchführen kann.

Zugversuch

Dieses Prüfverfahren dient zur Beurteilung des Materialverhaltens von Kunststoffen bei einachsiger Zugbeanspruchung. Der Vorteil des Zugversuchs ist, dass auch verformbare Materialien bis zum vollständigen Bruch geprüft werden können. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) dient als Parameter zum Vergleich verschiedener Materialien und ist ein Maß für die Steifigkeit. Das Prüfverfahren kann im Temperaturbereich von -40 °C bis +230 °C angewendet werden.

Normen für Zugversuche mit E-Modul

DIN EN ISO 527, DIN EN 20527, DIN 53455/53457, DIN EN 61, ASTM D638 oder vergleichbare Normen

Schlagprüfung

Schlagprüfungen werden zur Bestimmung des Materialverhaltens bei höheren Verformungsgeschwindigkeiten eingesetzt.

Dabei wird der Widerstand eines Werkstoffs gegen das Eindringen eines härteren Körpers gemessen.

Durchstoßversuch

Dieser Versuch nach entsprechender Norm beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Durchstoßverhaltens von festen Kunststoffen. Dabei trifft ein Stoßkörper mit konstanter Geschwindigkeit im rechten Winkel auf den Probekörper und durchstößt ihn. Die Prüfung kann im Temperaturbereich von -40 °C bis +80 °C durchgeführt werden.

Normen für den Durchstoßversuch

ISO 6603-2 oder vergleichbare Normen

Normen für den Schlagbiegeversuch nach Izod

ISO 180, ASTM D256 oder vergleichbare Normen

Schlagbiegeversuch nach Charpy

Der Schlagbiegeversuch nach Charpy ist ein schnelles und einfaches Prüfverfahren zur vergleichenden Materialbeurteilung.

Das Verfahren dient unter anderem dazu, die Auswirkungen verschiedener Rezepturen sowie Compoundier- oder Spritzgussbedingungen auf den Probekörper zu untersuchen.

Beim Schlagbiegeversuch nach Charpy werden die Prüfkörper ähnlich wie bei der Dreipunktbelastung beansprucht und brechen, sobald die Sprödbruchgrenze erreicht ist. Um einen Bruch in verformbaren Werkstoffen zu erzeugen, müssen gekerbte Prüfkörper verwendet werden. Das Prüfverfahren kann im Temperaturbereich von -60 °C bis +80 °C angewendet werden.

Normen für den Schlagbiegeversuch nach Charpy

ISO 179, DIN 53453*, ASTM D256 oder vergleichbare Normen

* Norm wurde zurückgezogen

Härteprüfungen

Die Härteprüfung dient zur Beurteilung einer wichtigen Materialeigenschaft von Polymeren und anderen Kunststoffen im Bereich der Forschung und Entwicklung sowie bei der Qualitätskontrolle von Materialien und Bauteilen für die Fahrzeuginnenausstattung.

Kugeldruckverfahren

Die Kugeldruckhärte ist der Quotient aus der Prüfkraft und der Oberfläche des Eindrucks, der sich unter einer Kugel nach einer Belastungsdauer von 30 s ausgebildet hat.

Die Ergebnisse dieser Prüfung werden für Forschung und Entwicklung, Qualitätskontrolle sowie zur Annahme oder Ablehnung von Bauteilen auf Grundlage von vorgegebenen Spezifikationen benötigt. Das Prüfverfahren kann auch auf Hartgummi angewandt werden.

Normen für das Kugeldruckverfahren

ISO 2039-1 oder vergleichbare Normen

Rockwell-Härteprüfverfahren

Mit diesem Prüfverfahren wird die Härte eines Probekörpers in Abhängigkeit von der Eindringtiefe unter Berücksichtigung der elastischen Rückbildung bestimmt.

Dazu wird eine Stahlkugel mit definierter Prüfkraft auf einen Prüfkörper gedrückt und dieser dann wieder entlastet. Betrachtet wird nur die plastische Verformung. Es gibt verschiedene Rockwellhärteskalen, die sich je nach Kombination von Eindringkörper und Prüfkraft unterscheiden.

Shore-A- und Shore-D-Härteprüfung

Diese Prüfverfahren werden zur Bestimmung der Härte von Kunststoffen und Elastomeren eingesetzt.

Die Shore-Härte ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe. Das Shore-Härteprüfgerät besitzt einen federbelasteten Eindringkörper, dessen elastische Eindringtiefe ein Maß für die entsprechende Shore-Härte des Materials ist. Die Härte wird dabei auf einer Skala von 0 bis 100 angegeben. Je höher die Zahl, desto größer die Härte.

Shore A wird für weichere Elastomere bestimmt. Als Eindringkörper wird dabei eine Nadel mit abgestumpfter Spitze verwendet.

Shore D wird für härtere Elastomere bestimmt. Als Eindringkörper dabei eine Nadel mit einem Spitzenwinkel von 30° verwendet wird, die nicht abgestumpft ist.

Kugelfallprüfung

Dieses Prüfverfahren dient zur Bestimmung der Kältehaftung.

Die Kugelfallprüfung dient zur Bestimmung des Eindringwiderstandes und der Flexibilität von Beschichtungen bei schneller Verformung (z. B. Bruch- und Rissanfälligkeit). Dieser Test kann ab -40 °C bei allen geforderten Temperaturen durchgeführt werden.

Normen für die Kugelfallprüfung

PV 3905, PV 3971 oder vergleichbare Normen

Messung der statischen und bleibenden Dehnung

Dieses Prüfverfahren dient zur Bestimmung der statischen und bleibenden Dehnung von Textilien, Folien, Kunstleder und Isoliermaterialien unter definierten Bedingungen.

Die statische Dehnung ist die Differenz zwischen der Messlänge bei statischer (konstanter), zeitabhängiger Zugbeanspruchung und der ursprünglichen Messlänge der Probe (vor dem Aufbringen der Last). Die bleibende Dehnung ist die Differenz zwischen der Messlänge nach einer bestimmten Zeit im entlasteten Zustand und der ursprünglichen Messlänge der Probe.

Normen zur Messung der statischen und bleibenden Dehnung

PV 3909 oder vergleichbare Normen

Härteprüfung an Lenkrädern

Die Schaumhärtemessung dient der vergleichenden Beurteilung der Materialhärte an Lenkrädern aus PUR-Schaum mit und ohne Lederüberzug.

Die Shore-Härte ist ein Maß für den Widerstand gegen das Eindringen eines Körpers einer bestimmten Form unter einer definierten Federkraft.

Standards für die Härteprüfung an Lenkrädern

PV 3931, DIN 53 505 oder vergleichbare Normen

Bestimmung der plastischen Verformbarkeit

Dieses Prüfverfahren dient der Ermittlung des Druckverformungsrests und der Relaxationseigenschaften nach konstanter Verformung von Elastomerdichtungen.

Die Prüfung gibt Aufschluss über die elastischen Eigenschaften von Elastomerdichtungen unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften, der Dichtungsgeometrie, der simulierten Einbaulage und der statischen Belastungssimulation im Fahrzeug bei definierten Temperaturen und Prüfzeiten.

Normen für die Bestimmung der plastischen Verformbarkeit

PV 3363 oder vergleichbare Normen

Ergebnisse der Prüfverfahren

Ergebnisse der Schlagprüfung

Werte für Spannung und Dehnung:

  • Zugmodul Et [MPa]
  • Streckspannung σY [MPa]
  • Streckdehnung εY [%]
  • Bruchspannung σB [MPa]
  • Bruchdehnung εB [%]
  • Nominelle Bruchdehnung εtB [%]
  • Spannungs-Dehnungs-Diagramm
Ergebnisse des Durchschlagversuchs
  • Kraft- und Durchbiegungswerte wie z. B.:
    - Maximale Kraft FM [N]
    - Verformung bei maximaler Kraft IM [mm]
    - Aufgewendete Energie bis zur maximalen Kraft EM [J]
    - Einstichverformung lP [mm]
    - Einstichenergie EP [J]
  • Spannungs-Dehnungs-Diagramm Ergebnisse des Kerbschlagbiegeversuchs nach Charpy
Ergebnisse der Charpy-Schlagtestmethode

Ergebnis der Prüfmethode:

  • Schlagzähigkeit, aiU [KJ/m²]
  • Kerbschlagzähigkeit, aiN [KJ/m²]
  • Inklusive einer Bruchbeurteilung bei entsprechender Temperatur und ggf. einem Zäh-Spröd-Übergang

Verfahrenslegende

Beispiel: ISO 179/1 e A

Art des Prüfkörpers Aufprallrichtung Kerbtiefe
 flacher Prüfkörper mit den Abmessungen l x b x h = schmalseitig
= breitseitig
ungekerbt​​​​​​​
Kerbe mit 0,25 mm Kerbradius
Kerbe mit 1,00 mm Kerbradius​​​​​​​
Kerbe mit 0,10 mm Kerbradius

 

Art des Prüfkörpers Länge l Breite b Dicke h
1 80 10 4
2 25 x h 10 oder 15 3
3 11 x h oder 13 x h 10 oder 15 3

Alle Abmessungen in mm.

Ergebnisse des Kugeleindruckverfahrens
  • Kugeleindruckhärte, H [MPa]
  • Kraft-Verformungsdiagramm
Ergebnisse der Rockwell-Härteprüfung
  • Die Rockwellhärte wird als ein Zahlenwert angegeben, dem der Buchstabe der Skala (R, L, M) vorangestellt ist.
Rockwellhärteskala Durchmesser des Eindringkörpers [mm] Prüflast [N]
R 12,7 588,4
L 6,35 588,4
M 6,35 980,7

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