Eine quasi-zerstörungsfreie Zähigkeitsprüfung ist möglich - mit dem

Carver von Mat-Tec

Es gibt in der Praxis immer wieder Situationen, wo die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs zerstörungsfrei an einem fertigen Bauteil oder an einer für eine Standardprüfung zu kleinen Probe ermittelt werden sollten. Zur Abschätzung der Zugfestigkeit ist die Härteprüfung bekannt. Wenn die Zugfestigkeit aber nicht durch den plastischen Kollaps (Einschnürbeginn) der Zugprobe, sondern durch die Zähigkeit des Werkstoffs bestimmt wird, wie dies bei spröderen Werkstoffen der Fall ist, ist dieser Zusammenhang nicht mehr gültig. Über die Zähigkeit sagen Härtewerte praktisch nichts aus.
Mit dem Mat-Tec Carver P1 steht nun ein handliches, mobiles Prüfgerät zur Verfügung, mit dem sich auch die Zähigkeit in weitgehend zerstörungsfreier Weise prüfen lässt. Das Messprinzip basiert auf dem physikalischen Zusammenhang zwischen der Zerspanbarkeit und der Zähigkeit eines Werkstoffs. Die Erzeugung einer Furche auf der Oberfläche des Prüflings mit einem spanabhebenden Werkzeug erfordert eine gewisse, von der Furchenform und dem Werkstoff abhängige Energie pro Längeneinheit. Diese korreliert mit Kennwerten der Werkstoffzähigkeit wie Kerbschlagarbeit und Bruchzähigkeit, sowie mit der Zerspanbarkeit. Aus dem Verlauf der Kraft und Energie als Funktion der Furchenlänge lassen sich deshalb Zähigkeitskennwerte abschätzen.

 

Carver   Carver Messkurve
Carver P1 im Einsatz bei der Messung auf einem Aluminiumquader
 
Beispiele von Messkurven an Aluminium und Baustahl

Einfache Messung

Der Mat-Tec Carver ermöglicht eine einfache Messung der zur Aushebung eines definierten Spans benötigten Schnittenergie als Funktion der Furchenlänge. Zur Messung wird das Gerät fest gegen die Prüfoberfläche gedrückt oder geklemmt. Durch Drehen der Antriebsspindel mittels einer flexiblen Welle wird die Furche erzeugt. Dabei wird die Kraft als Funktion der Verschiebung gemessen, auf einem Notebook gespeichert und ausgewertet.

Mat-Tec Carver - zusammen mit dem mobilen Indenter Mat-Tec Unihard
ein unschlagbares Duo, wenn es um die quasi-zerstörungsfreie Prüfung mechanischer Werkstoffeigenschaften geht.

Carver Messkurve   Carver Messkurve
Empirische Korrelation zwischen dem Kennwert C* aus der Carver-Messkurve und der Kerbschlagarbeit für Buntmetalle
 
Beispiel für Verlauf des Zähigkeitskennwerts C* bei inhomogenem Material (Guss mit unterschiedlicher Korngrösse)

Funktionsprinzip:

Carver Funktionsprinzip   Carver Funktionsprinzip
Prinzipzeichnung sowie Ansicht von unten
 

 

Technische Daten des Typs P1

Abmessungen: Länge 150 mm, Höhe 55 mm, Breite 43 mm
Gewicht: 1.8 kg
Antrieb: extern, über flexible Welle
Kraftbereich: 1 - 400 N
Furchentiefe: bis 1.0 mm einstellbar
Furchenlänge: ca. 20 mm
Sensoren: Kraft als Funktion der Zeit; Furchenlänge als Funktion der Zeit
Datenerfassung: Auf Notebook-Computer oder PC
Ermittelte Kennwerte: Kraft-Verschiebungs-Diagramm, Energie pro Furchenlänge und daraus abgeleitete Kennwerte
Auflösung bei 16Bit: Kraft 23 mN; Verschiebung 2.5 µm
Genauigkeit: Kraft: besser als ±1%, Weg: besser als ±1%


(Änderungen vorbehalten)