Autoklaven: Werkstoffprüfungen unter Druckwasserstoff
Die Prüfung unter Druckwasserstoff ist ein wichtiges Verfahren für die Werkstoffforschung und -entwicklung. Mit Hilfe eines Autoklaven ist es möglich, Werkstoffe unter hohem Druck sowohl bei erhöhten als auch bei tiefen Temperaturen zu qualifizieren. Dies ist vor allem in der Entwicklung neuer Werkstoffe für den Einsatz in hochbeanspruchten Anwendung von Bedeutung.
Die Verwendung von Druckwasserstoff stellt in der Prüftechnik eine besondere Herausforderung dar. Wasserstoff bildet in Verbindung mit dem Sauerstoffanteil in der Luft ein zundfähiges Gemisch, das als Knallgas bekannt ist. Daher ist es wichtig, alle Prüfsysteme, die mit Druckwasserstoff arbeiten, sorgfältig zu planen und den Sicherheitsregularien entsprechend auszulegen.
Funktionsprinzip Autoklav Prüfungen in Druckwasserstoff-Autoklaven Video Sicherheit & Wartung Prüfsysteme Interessante Kundenprojekte
Funktionsprinzip des Autoklaven
- Ein Autoklav ist ein geschlossener, gasdichter Druckbehälter.
- Die Autoklaventechnik ist auch aus dem Bereich der Dampfsterilisation von Lebensmitteln, aus dem Medizinbereich oder zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen bekannt.
- Bei der Werkstoffprüfung unter Druckwasserstoff erfolgt der Versuch im Autoklav unter Zugabe von Druckwasserstoff. Dies simuliert die Belastungen, denen das Material oder die Komponente im Einsatz ausgesetzt wird.
Prüfungen in Druckwasserstoff-Autoklaven
Die Autoklaven von ZwickRoell sind speziell dafür ausgelegt, Werkstoffe in Druckwasserstoffatmosphäre zu prüfen. Der Autoklav übernimmt die Aufgabe des Druckbehälters, in dem der Wasserstoff unter Druck auf die Probenoberfläche wirkt und in sie eindringt. Zusammen mit der mechanischen Beaufschlagung der Probe durch die Prüfmaschine werden die mechanischen Eigenschaften der Probe unter Wasserstoffeinfluss ermittelt.
Durch die gewonnenen Materialkennwerte lässt sich die Wasserstoffbeständigkeit ermitteln. Dadurch können sowohl neue, wasserstoffbeständige Werkstoffe entwickelt werden als auch bestehende Werkstoffe für die Verwendung mit Wasserstoff untersucht werden.
- Eingebaut in einer servohydraulischen Prüfmaschine können in den Druckwasserstoffbehältern (Autoklaven) verschiedene Versuche wie Bruchfestigkeitsprüfungen (ASTM E1820, ASTM E399, BS 8571, ASTM E647, ISO 11114-4), Ermüdungsprüfungen und Slow Strain Rate Versuche an Gewindeproben, gekerbten Gewindeproben und CT-Proben durchgeführt werden. Weiter können mit diesem Prüfsystem auch statische Prüfungen, wie Zugversuche und Biegeversuche in der Druckwasserstoff Umgebung durchgeführt werden.
- Eingebaut in einer Zeitstandprüfmaschine können in den Autoklaven die o.g. zyklischen Versuche bei Frequenzen < 2 Hz sowie Kriechermüdungsprüfungen (ASTM E2714, ASTM E2760) durchgeführt werden. Insbesondere statische Prüfungen wie Zugversuche und Slow Strain Rate Versuche (ASTM G129, ASTM G142) werden mit höchster Präzision durchgeführt.
- In die Prüfmaschinen sind Standard Druckwasserstoff-Behälter bis 400 bar integriert. Diese wurden von ZwickRoell speziell für den Einsatz in der Materialprüfung entwickelt und sind besonders in Bezug auf Ausrichtung, Druckkompensation und Kraftmessung optimiert. Für Sonderausführungen sind 1.000 bar möglich. Die Wasserstoffdruckaufbereitung erfolgt über einen Wasserstoffkompressor. Die Prüfmaschine ist mit einem 40 l/min-Hydraulikaggregat ausgerüstet.
Prüfung in Druckwasserstoff-Autoklaven: Sicherheit und Wartung
- Um die Sicherheit bei der Verwendung von Druckwasserstoff in Autoklaven zu gewährleisten, müssen strenge Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.
- Dazu gehören beispielsweise die regelmäßige Überprüfung und Wartung der Anlagen, die Verwendung von Sicherheitsausrüstung und -vorrichtungen sowie die Schulung der Mitarbeiter in sicheren Arbeitsverfahren.
Unser Prüfsystem für Prüfungen in Druckwasserstoff-Autoklaven
