ZwickRoell – Starker Partner für Prüfungen in der Automobilindustrie

Die passenden Lösungen finden

Der Prüfbedarf in der Automobilindustrie reicht vom Prüfen der Werkstoffe bis zum kompletten Bauteil. Die meisten Fahrzeugkomponenten müssen für mechanische Belastungen über die Lebensdauer des Fahrzeuges ausgelegt sein und die Bauteilanforderungen sicher erfüllen.

Intelligente Prüflösungen - Für alle Anwendungen das passende Produkt

Das breite Spektrum von ZwickRoell Prüfsystemen ist modular konzipiert und kann optimal auf die geforderten Prüfanforderungen angepasst werden. So bieten wir unterschiedliche Prüflösungen für standardisierte Normprüfungen über Universalprüfmaschinen für eine Vielzahl von Prüfaufgaben bis hin zu vollautomatisierten komplexen Prüfanlagen. Alle ZwickRoell Prüfsysteme stehen für sichere Prüfergebnisse, einfache Bedienung und hohe Verfügbarkeit.

Vom Antrieb bis zur Elektronik - Prüflösungen für alle Segmente

Neben Prüfsystemen für grundlegende Herausforderungen, wie den Einsatz von Werkstoff- und Fügetechnik, bieten wir umfassende Prüflösungen für alle relevanten Fahrzeugsegmente: Antrieb, Fahrwerk, Karosserie, Interior, Safety und Electronics / Mechatronics. Wir unterstützen unsere Kunden intensiv bei der Entwicklung von elektrischen Antrieben und Batterietechnologien.

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Quicklinks:

Maschinenverformung
Korrekturkurve
Video Capturing
außergewöhnliche Prüfanforderungen
Kundenspezifische Prüfabläufe
Prüfung unter Temperatur
System-Monitoring
weitere Funktionalitäten
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Branchenbroschüre: Automotive

News

10.07.2019

Sichere Kalibrierung von Kraftsensoren für Crashtest Dummies

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Präzise Ermittlung von Verformungskennwerten bei Bauteilprüfungen in der Automobilindustrie

Bauteilprüfungen bilden in der Automobilindustrie einen wichtigen Bestandteil des Prüfaufkommens. Neben den Kraft-Kennwerten muss auch die Verformung sehr präzise erfasst werden. Die Messung der Verformung beim Druckversuch an Bauteilen kann Aufgrund der Geometrie der Anbauten oft nicht direkt mit Längenänderungsaufnehmern gemessen werden. Die Prüfsoftware testXpert III bietet hierfür mit der Korrekturkurve eine attraktive Lösung.

Bei vielen Bauteilen, wie z.B. bei Federn oder Bremsbelägen, muss neben der Ermittlung von Kraft-Kennwerten auch die Verformung sehr präzise erfasst werden. Beim Zugversuch von Normproben wird die Verformung mit Hilfe der Längenänderungsmessung mit Extensometern präzise erfasst. Die Geometrie der Anbauten beim Druckversuch an Bauteilen ermöglicht keinen korrekten Einsatz der Extensometer. In der Praxis wird aus diesem Grund sehr oft der Traversenweg für die Messung der Bauteilverformung genutzt. Dabei muss aber berücksichtigt werden, dass selbst Material-Prüfmaschinen mit sehr hoher Steifigkeit bei zunehmender Kraft eine Eigenverformung haben. Insbesondere bei steifen Bauteilen kann diese zu einer erheblichen Verfälschung der Verformungskennwerte führen.

Automatische Korrektur der Maschinenverformung

Die Prüfsoftware testXpert III bietet die einzigartige Möglichkeit die Eigenverformung der Material-Prüfmaschine zu eliminieren und auch ohne zusätzliche Extensometer die Verformung der Bauteile sehr präzise zu messen.

Mit der Prüfvorschrift „Korrekturkurve ermitteln“ kann die Eigenverformung des Prüfsystems für jeden Prüfaufbau schnell und einfach erfasst werden.
Dazu wird einmalig eine Kraft-Verformungskurve ohne Bauteil aufgenommen, d.h. die Druckplatten werden bis zur nominellen Kraft der Maschine belastet und die resultierende Kurve im System als Korrekturkurve abgespeichert.
Die Zuordnung der Korrekturkurve zum entsprechenden Prüfaufbau wird im „Prüfsystem einrichten“ als Prüfplatz gespeichert, d.h. selbst bei unterschiedlichen Prüfaufbauten wird immer die richtige Korrekturkurve geladen.
Bei der eigentlichen Prüfdurchführung wird die Verformung online und automatisch um die Verformung der Korrekturkurve bei der entsprechenden Kraft korrigiert. Somit werden sehr präzise Verformungswerte ermittelt und das auch bei Druckversuchenan Bauteilen an denen keine Extensometer eingesetzt werden können.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die Korrektur der Verformung bereits direkt in der Elektronik erfolgt. Es ist möglich direkt auf diesen Kanal zu regeln und damit die Zielvorgaben für die Verformung, z.B. bei Federn präzise anfahren. Bei Systemen ohne diese Funktion würde das Verformungsziel nicht erreicht und die entsprechenden Kraft-Kennwerte würden nur ungenau ermittelt werden.

Nachvollziehbarkeit des Probenverhaltens mit dem Video Capturing

Exakt mit der Prüfung synchronisierte Videos ermöglichen eine visuelle Analyse des Probenverhaltens während der Prüfdurchführung.
Für interessante Stellen im Prüfablauf können zusätzliche Einzelbilder aus dem Video generiert werden.
Neuplatzierung der Bruchpunkte nach dem Test möglich.
Der Anwender hat auch nach Abschluss der Prüfung die Möglichkeit, jederzeit das Probenverhalten visuell nachzuvollziehen.

Weitere Beispiele des Video Capturing

Immer einen Schritt voraus

Realisierung von außergewöhnlichen Prüf- und Auswerte-Anforderungen mit testXpert III: Wir fangen da an, wo andere aufhören!

testXpert III bietet für alle Prüfarten eine bereits vorbereitete Master-Prüfvorschrift, die eine freie Konfigurierung des Prüfablaufs ermöglicht.
Ebenso passt sich die Benutzeroberfläche an die individuellen Wünsche an: der Bediener sieht genau die Grafiken, Ergebnistabellen, Toleranzanzeigen, Eingabedialoge und Layoutelemente, die für die Prüfaufgabe benötigt werden.
Die umfassenden Ergebnis- und Statistiktabellen sind beliebig erweiterbar.
Langzeitauswertungen und aussagekräftige Histogrammdarstellungen sind bereits in testXpert III integriert.
testXpert III bietet mit ZIMT eine flexible Programmiersprache zur Erstellung beliebig komplexer Prozesse, Berechnungs- und Auswerteverfahren.
ZwickRoell erstellt kundenspezifische Sonderanpassungen, abgetsimmt gezielt auf die speziellen Anwendungen.
Bereits vorhandene Sensorik wird problemlos in testXpert III integriert, selbst Messkanäle externer Messverstärker können synchronisiert eingelesen werden.
Komplexe Sachverhalte können mit dem Layouteditor im Handumdrehen einfach und übersichtlich dargestellt und interpretiert werden (Individuelle Gestaltung der Darstellung möglich).

Beispiele der zahlreichen Sonderanwendungen in der Automobilindustrie

Weitere Informationen über die Anwendungen der Automobilindustrie.

Prüfung von Katalysatormatten

Spröde keramische Katalysatorkörper müssen für die Lebensdauer sicher in der Abgasanlage gelagert werden. Bei den verwendeten Lagermatten ist die Ermittlung der Steifigkeit und des Reibungskoeffizienten unter Temperatur von großer Bedeutung. Hierfür wird eine Prüfmaschine mit bis zu 1050 °C beheizbaren Druckplatten ausgestattet die vertikale Prüfkräfte aufbringen und den Druckplattenabstand mittels eines optischen Wegaufnehmers hochgenau regeln kann. Mit einer zusätzlichen horizontalen Prüfachse kann dann der temperaturspezifische Reibungskoeffizient ermittelt werden.

Prüfung von Katalysatormatten

Spröde keramische Katalysatorkörper müssen für die Lebensdauer sicher in der Abgasanlage gelagert werden. Bei den verwendeten Lagermatten ist die Ermittlung der Steifigkeit und des Reibungskoeffizienten unter Temperatur von großer Bedeutung. Hierfür wird eine Prüfmaschine mit bis zu 1050 °C beheizbaren Druckplatten ausgestattet die vertikale Prüfkräfte aufbringen und den Druckplattenabstand mittels eines optischen Wegaufnehmers hochgenau regeln kann. Mit einer zusätzlichen horizontalen Prüfachse kann dann der temperaturspezifische Reibungskoeffizient ermittelt werden.
Mehrkanalige Federprüfung

Mit mehrkanaligen Mess-Plattformen wird der Kraftwirkungslinienverlauf von Fahrwerks-Schraubenfedern ermittelt. Hierfür werden Standard-Prüfsysteme mit einer 6- oder 9-Komponenten-Kraft-Mess-Plattform ausgerüstet. Diese ermöglicht die spezifische Ermittlung der Feder-Durchstoßpunkte, auftretenden Momente und der resultierenden Kraft aus den Kraftkomponenten, die bei Druckbelastung der Schraubenfeder entstehen. Diese Kennwerte sind wichtig, um die Qualitätsattribute Reibung, Abnutzung und Lebensdauer zu beurteilen.

Mehrkanalige Federprüfung

Mit mehrkanaligen Mess-Plattformen wird der Kraftwirkungslinienverlauf von Fahrwerks-Schraubenfedern ermittelt. Hierfür werden Standard-Prüfsysteme mit einer 6- oder 9-Komponenten-Kraft-Mess-Plattform ausgerüstet. Diese ermöglicht die spezifische Ermittlung der Feder-Durchstoßpunkte, auftretenden Momente und der resultierenden Kraft aus den Kraftkomponenten, die bei Druckbelastung der Schraubenfeder entstehen. Diese Kennwerte sind wichtig, um die Qualitätsattribute Reibung, Abnutzung und Lebensdauer zu beurteilen.
Mehrdimensionale Belastungen

Um reale, mehrdimensionale Belastungszustände von Bauteilen besser simulieren zu können, werden auch zunehmend Versuchsdaten aus mehrachsigen Belastungen benötigt. Verschiedene Versuchsanordnungen haben sich in der Praxis bewährt, um den dreidimensionalen Belastungszustand, bestehend aus Normal- und Schubspannungen besser zu beschreiben. Dabei werden verschiedene Ansätze verfolgt in denen Spannungen und auch Torsion in mehreren Achsen überlagert werden.

Mehrdimensionale Belastungen

Um reale, mehrdimensionale Belastungszustände von Bauteilen besser simulieren zu können, werden auch zunehmend Versuchsdaten aus mehrachsigen Belastungen benötigt. Verschiedene Versuchsanordnungen haben sich in der Praxis bewährt, um den dreidimensionalen Belastungszustand, bestehend aus Normal- und Schubspannungen besser zu beschreiben. Dabei werden verschiedene Ansätze verfolgt in denen Spannungen und auch Torsion in mehreren Achsen überlagert werden.
Funktionsprüfung an einem Fensterheberschaltelement

Um die Schaltcharakteristik von Elektronik-Schaltern und -Elementen zu bestimmen, werden die gemessenen elektrischen Signale der getesteten Baugruppe zeitsynchron den entsprechenden Kraft- und Wegsignalen zugeordnet. In einem Hystereseversuch (Ein- und Ausschalten) werden die mechanische Kraft bzw. das Drehmoment und die elektrischen Schaltpunkte ermittelt und dargestellt. Zusätzlich kann eine Prüfmaschine für die Drehmomentmessung an Drehschaltern mit Torsionsantrieb erweitert werden.

Funktionsprüfung an einem Fensterheberschaltelement

Um die Schaltcharakteristik von Elektronik-Schaltern und -Elementen zu bestimmen, werden die gemessenen elektrischen Signale der getesteten Baugruppe zeitsynchron den entsprechenden Kraft- und Wegsignalen zugeordnet. In einem Hystereseversuch (Ein- und Ausschalten) werden die mechanische Kraft bzw. das Drehmoment und die elektrischen Schaltpunkte ermittelt und dargestellt. Zusätzlich kann eine Prüfmaschine für die Drehmomentmessung an Drehschaltern mit Torsionsantrieb erweitert werden.

Kundenspezifische Prüfabläufe mit dem grafischen Ablaufeditor

Der Grafische Ablaufeditor bietet alle Freiheiten, die man sich nur denken kann. Er ist das ideale Werkzeug zum Erstellen und Gestalten von Prüfabläufen jeder Art. Er ermöglicht eine freie Kombination von Prüfereignissen, Parametern und Ergebnissen ganz nach individuellen Anforderungen.

Die Bedienung des Ablaufeditors ist ganz individuell per Drag'n'Drop gestaltet.
Eine Simulation des erstellten Prüfablaufs stellt sicher, dass die Schritte der Prüfung logisch aufgebaut sind und weder die Material-Prüfmaschine noch der Probekörper beschädigt werden.
Speziell in der Forschung ist es erforderlich den Prüfablauf frei programmieren zu können. Mit dem grafischen Ablaufeditor steht dafür das ideale Werkzeug zum Erstellen von nicht-standardisierten Prüfabläufen zur Verfügung.

Grafischer Ablaufeditor_Modul_Optionen testXpert III

Grafischer Ablaufeditor_Modul_Beschreibung testXpert III

Prüfsoftware für die Temperierkammern

Die Bedienung der Material-Prüfmaschine inklusive Temperierkammer erfolgt ergonomisch und intuitiv durch die testXpert III Prüfsoftware. Das Bedienlayout passt sich interaktiv dem Prüfablauf an und gibt direktes Feedback. So kann z.B. die Lüfterdrehzahl der Temperierkammer komfortabel angepasst werden. Ein sicheres Prüfergebnis ist somit auch bei empfindlichen Probekörpern, wie z.B. Folien, garantiert.

Prüfung unter Temperatur

System-Monitoring

Das testControl II System-Monitoring gibt dem Anwender/Labormanager detaillierte Informationen über den aktuellen Zustand und Nutzungsgrad des Prüfequipments. Dadurch kann die Verfügbarkeit des Prüfequipments weiter erhöht und die Planung von Wartung bzw. Ersatzbeschaffung deutlich vereinfacht werden.