Prüfung von Drähten und Kabeln
Die Prüfung von Drähten und Kabeln kann mithilfe von unterschiedlichen Versuchen - beispielsweise Zugversuchen, Ermüdungsversuchen oder Härteprüfungen - erfolgen. Die dabei ermittelten Kennwerte dienen zur Beurteilung der Belastbarkeit des Materials.
Draht ist eine sehr weit verbreitete Erzeugnisform von Metallen; alle Metalle können zu Draht geformt werden. Drähte finden in allen produzierenden Industriebranchen ihre Verwendung: im Bauwesen, in der Elektrotechnik und Energietechnik, im Flugzeugbau und Automobilbau, in der Medizintechnik. Zu Kabeln geflochten erschließt sich Draht tragende Anwendung bei Drahtseilbahnen, Liften, Kranen sowie Brückenbau, Verankerungen und Befestigungen und vieles mehr. Wegen der unterschiedlichsten Anwendungen sind auch die mechanisch-technologischen Anforderungen sehr verschieden und die Prüfung von Kennwerten häufig im hohen Maße sicherheitsrelevant.
Zugversuche Härteprüfungen Ermüdungsversuche Metall-Broschüre
Zugversuche an Draht
Bei Zugversuchen an Draht werden Materialkennwerte wie beispielsweise Zugfestigkeit oder Streckgrenze ermittelt. Dabei sind Zugversuche an Drähten eine Herausforderung an die Probenhalter. Drähte können sehr dünn und gleichzeitig von sehr hoher Festigkeit sein. Sie können zur Prüfung nicht bearbeitet werden und müssen daher als Abschnitte gespannt werden. Allein das Klemmen zwischen Spannbacken kann Ursache für Versagen an nicht gewollter Stelle sein. ZwickRoell hält hier Probenhalter mit verschiedenen Klemmtechniken für die sichere Prüfung bereit. Für die Dehnungsmessung kann bei dünnen Drähten der optische Längenänderungsaufnehmer videoXtens eingesetzt werden, bei dickeren Drähten optische oder berührende Langwegaufnehmer.
Spannlitzen sind mehrere ineinander gewundene Drähte. Beim Zugversuch von Spannlitzen ist die Klemmung der Probe eine besondere Herausforderung, da durch die Verwindung die Spannlitze eine hohe Zugfestigkeit aufweist. ZwickRoell hat Spannbacken entwickelt, die ein zuverlässiges und homogenes Spannen der Probe ermöglichen, ohne dass diese während der Zugprüfung verrutscht.
Bei Zugversuchen an Kabeln kommt für die Probenaufnahme neben einem Gabelkopf zum Anschluss der kundeneigenen Kabeleinhängung, ein Hydraulik-Probenhalter in einem separaten zweiten Prüfraum zum Einsatz. Somit können normale Rundproben geprüft werden – eine zusätzliche Zugprüfmaschine für Rundmaterialien wird nicht mehr benötigt.
Die Prüfsoftware testXpert unterstützt den Anwender bei der Einrichtung und Durchführung der Prüfungen sowie bei der Auswertung der Prüfergebnisse.
Zugversuch an Hochseekabeln
Für die Prüfung von Hochseekabeln hat ZwickRoell eine Material-Prüfmaschine in horizontaler Ausführung entwickelt. Ziel der Prüfung ist nicht, die Kabel bis zum Bruch zu belasten, sondern wie sich die Leitfähigkeit der Lichtwellenleiter im Kabelinnern bei unterschiedlichen axialen Belastungen ändert.
Das 41 m lange Maschinenbett ist auf Pendelstützen mit verschiebbarem Gegenlager platziert, somit sind Prüfungen an bis zu 40 m langen Überseekabeln möglich. Bei Bedarf kann die Kabel-Prüfmaschine mit einer Umlenkung so erweitert werden, dass Kabel bis zu einer Länge von 80 Metern geprüft werden können. Über einen fahrbaren Wagen auf dem Prüfstand ist es zusätzlich möglich, Umlenkprüfungen durchzuführen und damit Abknickungen des Kabels an unterschiedlichen Stellen zu simulieren
Prüfmaschinen für Zugversuche an Draht, Spannlitze und Kabel
Härteprüfungen an Drähten
Härteprüfungen an Drähten werden nicht nur auf der Oberfläche, sondern auch im Drahtkern vorgenommen. Für die Härteprüfungen im Kern werden Schliffe des Drahtquerschnittes hergestellt und die Härtewerte überwiegend nach Vickers (DIN EN ISO 6507-1) bestimmt.
Drähte werden gewalzt, Drähte kleineren Durchmessers werden gezogen. Dabei unterliegt der Werkstoff einer Kaltverfestigung und auch Veränderungen in der Korngeometrie. Bei kaltgezogenen Drähten bilden sich gestreckte Gefügebestandteile aus, die mit Hilfe des Knoopverfahrens (DIN EN ISO 4545-1) effizient geprüft werden können. Die hier meistens eingesetzten Härteprüfverfahren werden mit den ZwickRoell Härteprüfgeräten zur Kleinkraftvickershärteprüfung und Mikrovickershärteprüfung realisiert.
Härteprüfer für Draht, Spannlitzen und Kabel
Ermüdungsversuche an Drähten und Kabeln
Drähte werden in vielen Anwendungen unterschiedlichen Wechselbeanspruchungen ausgesetzt. Die Ermittlung der Betriebsfestigkeit kann in Ermüdungsversuchen oder Umlaufbiegeversuchen durchgeführt werden.
Bei Umlaufbiegeversuchen wird die mit hoher Drehzahl (bis 6000 U/min) rotierende Probe zusätzlich mit einer Kraft senkrecht zur Drehachse belastet. Diese Biegung sorgt zusammen mit der Drehung für eine Zug-Druck-Wechselbeanspruchung der Probenoberfläche. Die Probenvorbereitung, insbesondere eine makellose Oberfläche, sind hierbei von besonderer Wichtigkeit.
Prüfmaschinen für Ermüdungsversuche an Draht und Kabel
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