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Die IABG ist maßgeblich an der Entwicklung und Abstimmung von Prüfverfahren für PKW-Federn beteiligt. Wir entwickeln und betreiben Prüfstände sowohl für die mechanische Prüfung der Federn, wahlweise unter korrosiven Medien, als auch für die Vorkonditionierung durch Steinschlagsimulation und Korrosion mittels Salzsprühnebel bzw. geregelten Klimaten.
Die IABG-Federprüfstände für federnde Elemente zeichnen sich durch die realistische Simulation von Verformungen und Umweltbedingungen aus. Ihr Wartungsaufwand ist gering, sie haben kurze Rüst- und Einstellzeiten und einen sehr niedrigen Energieverbrauch. Die IABG ist für diese Art von Versuchen das größte Testlabor in Europa.
Wir haben jahrzehntelange Erfahrung in der Ableitung geeigneter Prüfverfahren für den statistisch abgesicherten Betriebsfestigkeitsnachweis sowie in der Planung, Durchführung und statistischen Auswertung solcher Versuche. Viele namhafte Federnhersteller sowie die Mehrzahl der deutschen PKW-Hersteller zählen zu unseren Kunden.
Umlaufbiegemaschine
Prüfstand für die Ermittlung der Schwingfestigkeit runder Stäbe und Rohre, wie sie für die Herstellung von Federn und Stabilisatoren von Automobilen benötigt werden.
Technische Spezifikation
- Prüfteile: bearbeitete und unbearbeitete zylindrische Stäbe oder Rohre
(auch für abgesetzte Wellen)
- Stab/Rohr Durchmesser: d = 10 to 30 mm
- Stab/Rohr Länge: L = 60 x d + 140 mm (bzw. spezielle Probenformen)
- Prüffrequenz: f = 5 to 50 Hz (variable)
- Leistungsaufnahme : < 1 kW
- Eigenschaften: keine Schwingungen nach außen, sehr leise
- Gewicht: ca. 1000 kg
- Abmessungen: L = 2600 mm, W = 1000 mm, H = 1500 mm
- Belastung: Lasteinleitung über gewölbte, verschleissfreie Kunststoffringe
- Last- (Spannungs-) und Dehnungs-Messung
Vorteile verglichen mit bereits existierenden Prüfmaschinen
- Keine Einspannung der Rundstäbe notwendig (passt für alle Durchmesser im angegebenen Bereich)
- Die unter Zug stehende Oberfläche ist unberührt
- Großes und daher repräsentatives Werkstoffvolumen
- Kurze Einbau- und Wechselzeiten (ca. 5 Min.)
Zweck der Unlaufbiegeversuche
- Vergleich der Schwingfestigkeit noch vor der Verarbeitung des Rohmaterials zum Endprodukt
- Werkstoffoptimierung (z.B. Art des Werkstoffs, Wärmebehandlung, Kugelstrahlparameter, Streuungsreduktion etc.)
- Ermittlung von Rissen, Einschlüssen oder ähnlichen Ungänzen im Werkstoff
- Beurteilung der Oberflächenqualität
- Qualitätskontrolle
Typische Ergebnisse
- Schwingfestigkeit im Zeitfestigkeitsbereich
- Dauerfestigkeit
- Streuung entlang der Wöhlerlinie
- Fraktografie (z.B. folgende Fotos) von kugelgestrahlten Stäben mit einem Durchmesser von
d = 22 mm, hergestellt aus Federstahl
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Federwindungsprüfstand
Prüfstand zur Ermittlung der Schwingfestigkeit einzelner Schraubenfederwindungen
Technische Spezifikation
- Prüfteile: zwei Federwindungen entnommen aus zylindrischen Pkw-Achsfedern
- Einspannung in der Maschine: zwischen Spitzen
- Drahtdurchmesser: d < 22 mm
- Federdurchmesser: Dm = 40 to 320 mm
- Prüffrequenz
- Langsamantrieb: f = 0,2 to 1,5 Hz
- Schnellantrieb: f = 8 to 40 Hz
- Umgebungsbedingungen : normale Laborumgebung oder Salzwasserberegnung
Ziel der Versuche
Vergleichende Untersuchung der Schwingfestigkeit. Die unten aufgeführte Art von Versuchen lässt sich nicht an ganzen Federn durchführen, zumindest nicht preisgünstig und kurzfristig. Darüber hinaus ergeben sich bei Windungsprüfungen dieser Art ca. 40 % höhere Spannungen als bei der Prüfung der zugehörigen Federn. Dies ermöglicht größere Mittelspannungs-Variationen.
Um einige Versuchsmöglichkeiten zu nennen
- Untersuchung des Oberflächenschutzes, des Einflusses von Vorkorrosion und Korrosion während des Versuchs (wirklichkeitsnahe Versuchsbedingungen)
- Untersuchung des Einflusses der Versuchsfrequenz auf die Lebensdauer unter Korrosion
- Überprüfung des Einflusses des Werkstoffs, der Wärmebehandlung, des Kugelstrahlens, der Oberflächenqualität und des Oberflächenschutzes etc.
- Untersuchungen zum Einfluss der Mittelspannung (Fahrzeugbelastung)
- Wöhlerlinien
- Streuungen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
- Untersuchungen zur Lebensdaudervorhersage (Schadensakkumulation) unter Kollektivbelastung
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Steinschlagsimulator
Prüfstand zur Erzeugung definierter Schädigung des Oberflächenschutzes von
Fahrzeugbauteilen durch Steinschlag
Technische Spezifikation
- Bauteile: Achsfedern, Stabilisatoren, andere Fahrwerks- und Unterboden-Bauteile, Lackierung von Karosserie- blechen, Abnützung von gläsernen Bauteilen
- Beschussmaterial: Splitt, Kiesel, Steinbruch mit max. 15 mm Durchmesser, Sand und Kugeln aus beliebigen Werkstoffen
- Abwurfgeschwindigkeit: v = 20 bis 140 km/h, stufenlos einstellbar
- Die Abwurfeinheit ist über die gesamte Prüfstandlänge verschiebbar und höheneinstellbar
- Rotationsfrequenz: f = 0,5 oder 1,0 Hz
- Die Menge des Beschussmaterials pro Zeiteinheit ist kontinuierlich einstellbar
Vorteile gegenüber den bisher üblichen Vorrichtungen, basierend auf Pressluft
- Die Abwurfgeschwindigkeit der einzelnen Partikel des Beschussmaterials ist unabhängig von Gewicht, Größe und Form
- Daher ergeben sich überall einfach reproduzierbare Prüfbedingungen
- Wartungsfrei und zuverlässig
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Resonanz-Federprüfstand
Resonanz Maschine zur Untersuchung der Schwingfestigkeit federnder Bauteile in
normaler Laboratmosphäre
Technische Spezifikation
- Zu testende Bauteile: Parallel und kreisförmig verformte Federn aller Art ohne zusätzliche Korrosionseinwirkung
- Max. zulässige Last an jedem
der beiden Prüfplätze: Fmax = 40kN
- Anzahl gleichzeitig prüfbarer Federn: 2, 4, … begrenzt durch Fmax
- Schwinghub (weggesteuert): S = 10 bis 250 mm
- Max. Federlänge: Lo = 600 mm
- Prüffrequenz: fo = 0,47 x sqrt(n x R) [Hz]
n = Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Federn
R = Federkonstante [N/mm]
fo = 2 bis 25 Hz
- Messung von Federkraft und Federlänge
Zweck der Schwingversuche
- Zeit- und kostensparende Ermittlung der Schwingfestigkeit von Federn in normaler Laboratmosphäre
- Gleichzeitige Prüfung mehrerer federnder Elemente (auch Zugfedern!). Die Anzahl der gleichzeitig prüfbaren Federelemente ist nur begrenzt durch die zulässige Maximallast und den Einbauraum
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Prüfstand zum Schwingen großer Schraubenfeder
Resonanzprüfstand für Schwingversuche an großen federnden Bauteilen
(oder einer großen Anzahl kleinerer Bauteile)
Technische Spezifikation
- Zu prüfende Bauteile: Parallel verformte federnde Federn aller Art
- Art der Belastung: konstante oder zufallsartige variable Amplituden
(Kollektiv-Belastung)
- Max. zulässige Last an jedem der
beiden Prüfplätze : Fmax = 200 kN
- Anzahl gleichzeitig prüfbarer Federn: begrenzt durch Fmax
- Schwinghub (weggesteuert) : H = 10 to 400 mm
- Max. Federlänge : Lo = 1000 mm
- Prüffrequenz : fo = 0,19 ... 0,28 x sqrt(n x R) [Hz]
n = Anzahl der gleichzeitig zu prüfenden Federn
R = Federkonstante [N/mm]
fo = 2 bis 20 Hz
Zweck der Versuche
- Zeit- und kostensparende Ermittlung der Lebensdauer von federnden Elementen aller Art
- Möglichkeit mehrere Federn gleichzeitig zu schwingen, z. B.
100 Ventilfedern von Pkw-Motoren
50 Pkw-Kupplungsfedern
30 Ventilfedern großer, stationärer Dieselaggregate
20 Pkw-Achsfedern
2 Eisenbahnfedern
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Resonanzstabilisatorprüfmaschine
Prüfstand für die Ermittlung der Schwingfestigkeit von Pkw-Stabilisatoren
Technische Spezifikation
- Prüfteile: alle Arten von Pkw-Stabilisatoren, ein oder zwei
Stück gleichzeitig
- Stabilisator-Durchmesser: d = 10 to 42 mm
- Stabilisator-Länge: L ≤ 1800 mm
- Prüffrequenz: f = 10 to 25 Hz
- Beanspruchungsart: konstante und zufallsartige variable Amplituden (Kollektivversuche), rein wechselnd beansprucht ( R = - 1)
Vorteil gegenüber den üblichen Exzenterprüfmaschinen
- 5- to 10-mal schneller
- Kurze Rüstzeiten
- Einfach, schnell, zuverlässig und dokumentierbar
- Geringer Energieverbrauch (ca. 2 kW)
- Kollektivversuche möglich (zufallsartige durchmischte kurze Blöcke)
- Universelle Einsatzmöglichkeiten z. B. auch für Tests mit Gummilagern und mit kompletten Fahrwerken
Zweck der Schwingversuche an Stabilisatoren
In der Entwicklungsphase
- Freigabetests für Produktion
- Ermittlung von Verfahren zur Steigerung der Schwingfestigkeit
- Untersuchung und Optimierung von schwingfestigkeitsrelevanten Fertigungsparametern
- Untersuchung von Problemen der Schadensakkumulation durch Wöhler- und Betriebsfestigkeitsversuche
Während der Produktionsphase
- Qualitätsüberwachung gemäß der jeweiligen Forderungen
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Korrosionskammern zur Lagerung der Prüflinge in korrosiven Medien
Weitergehende Informationen finden Sie auf der Seite Korrosion.
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