Werkstoffuntersuchung und Schadensanalyse

Bei der Beschreibung des Ermüdungsverhaltens anhand von Wöhlerlinien unterscheiden wir grundsätzlich zwischen dehnungsgeregelten Versuchen im Kurzzeitfestigkeitsbereich (LCF) und spannungsgeregelten Versuchen im Langzeit­festig­keits­bereich (HCF). Das Aufbringen von mecha­nischen Spannungen und plastischen Dehnungen durch Dehnungs­behinderungen bei geregelter Temperatur entspricht einem thermo­mechanischen Ermüdungsversuch (TMF).

Wir können Prüflasten zwischen 500 N – 100 kN, Prüffrequenzen bis zu 130Hz sowie Prüftemperaturen im Bereich zwischen -196 °C und +900 °C realisieren.

Untersuchung des Low Cycle Fatigue (LCF): Dehnungsgeregelte Versuche gemäß ASTM E606 oder ISO12106 und Ermüdungsprüfung mit unterschiedlichsten Belastungsarten (Zug- Druck, Schub)

Untersuchung des High Cycle Fatigue (HCF): Spannungsgeregelte Versuche gemäß DIN50100, Prüfung mit unter­schiedlichsten Belastungs­arten (Zug- Druck, Schub)

Untersuchung der Thermo-Mechanical Fatigue (TMF):

• Abbildung von kombinierten zyklischen thermischen und mechanischen Belastungen
• Unabhängige Regelung zur Einbringung von zyklischer thermischer- und mechanischer Belastung
• Aufheiz-/ Abkühlraten von 5 K/s
• Prüfung gemäß “Validated Code-of-Practice for Strain-Controlled Thermo-Mechanical Fatigue Testing”

Die genaue Bestimmung des bruchmechanischen Schwell­wertes (Fatigue Crack Growth Threshold) und des Riss­wachs­tums (Rissfort­schrittskurve) ist entscheidend für die Entwicklung defekt­basierter Auslegungs­konzepte (Damage Tolerant Design). Wir unter­stützen Sie bei der Versuchs­planung und der Definition optimaler Proben­geometrien.

In unserem akkredi­tierten Prüf­labor bieten wir maßge­schneiderte Tests, die in einem Temperatur­bereich von -196 °C bis Raum­temperatur durchge­führt werden können. Unsere Dienst­leistungen umfassen die Proben­fertigung sowie die Durch­führung von Prüfungen, die auf interna­tionalen Standards basieren:

• Bruchzähigkeitsverhalten gemäß ASTM E1820: Detaillierte Analyse des linear elastischen und elastisch-plastischen Bruch­verhaltens metallischer Werkstoffe.
• Rissfortschrittsverhalten gemäß ASTM E647: Präzise Charakterisierung des linear elastischen Rissfort­schritts­verhaltens.
• Effiziente Datenerfassung: Verwendung moderner anwendungs­spezifischer Mess­mittel wie Rissmess­folien, Crack Gauges, Rissöffnungs-Extensometer und elektrische Potential­sonden für qualitativ hochwertige Ergebnisse.

Untersuchung von präparierten Schliffproben

wird werkstoffübergreifend an Lichtmikroskopen in einem Vergrößerungsbereich 10 : 1 bis 1250 : 1 durchgeführt.
 

Mikrostrukturelle Merkmale, Inhomogenitäten und Fehlstellen

werden mit digitalen Kamerasystemen dokumentiert und in eine Image-Access-Datenbank eingebunden. Wir führen ein großes Spektrum von Analysemethoden wie Korngrößenbestimmung, Gusseisenanalysen, Reinheitsgrad- und Restaustenitbestimmung nach Spezifikationen und Normen durch. Unter Berücksichtigung von Qualitätssicherungsvorschriften, Normen und kundenspezifischen Standards realisieren wir fundierte Bewertungen und Soll/Ist-Vergleiche.

Die Bestimmung der Werkstoffhärten an Stählen, Leichtmetallen, Kunststoffen, Elastomeren und Keramiken erfolgt sowohl mobil als auch stationär. Die Bestimmung von Randhärten, Kernhärten und Härteverläufe führen wir kundenspezifisch und/oder nach Norm (CHD, RHT, NHT, DS) durch. Makro- und Mikrohärteprüfungen finden unter verschiedenen Aufbringlasten von 0,01 bis 250 kg/kp an Proben und Bauteilen statt.

• Brinell
• Vickers
• Rockwell
• Leeb
• Scherkraft
• Shore A und D
• IRHD Methode M
• Erichsen-Härteprüfstab

Die Röntgenprüfung ist ein zerstörungsfreies Verfahren zur Volumenprüfung von Kunststoffen, Keramiken, Verbundwerk­stoffen und Werkstoff­verbunden (Hybriden) sowie Legierungen. Neben dynamischen Prüfungen in Echtzeit werden Werkstoffe hinsichtlich innerer Strukturen, Fehlstellen und Inhomogenitäten untersucht.

2D-Modus & Röntgentomografie

Sowohl im 2D-Modus als auch röntgen­tomografisch werden digitale Abbildungen von Proben, Bauteilen und Komponenten generiert. Die Vermessung von detektierten Strukturen erfolgt nach Längen, Flächen und Volumen. Der Vergleich eines gescannten Volumens mit einem importierten CAD-Datensatz ermöglicht einen Geometrie­vergleich im Soll-Ist-Verfahren. Die realen Strukturen aus der Tomografie können in Form von CAD-Daten ausgegeben werden. Untersuchungs­ergebnisse werden nach Kundenvorgabe ausgewertet und in Form von Abbildungen, Videos und Berichten dargestellt.

Werkstoffübergreifend an Halbzeugen, Proben, Bauteilen und Komponenten

• Zerstörungsfreie Volumenprüfung
• Dimensionales Messen
• Ermittlung realer CAD-Daten als Berechnungsgrundlage
• Zusammenbauprüfung komplexer Geräte
• Charakterisierung von Fehlstellen
• Charakterisierung von Werkstoffverbunden und Verbundwerkstoffen
• Methodenprojekte (kundenspezifisch)