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Biegeversuch

Der Biegeversuch gehört neben dem Zugversuch und dem Druckversuch zu den Beanspruchungsarten, die in der Praxis am häufigsten auftreten. Daher besitzt er große Bedeutung für die Materialprüfung an unterschiedlichsten Werkstoffen. Aus diesem Grund dient der Biegeversuch zur Ermittlung mechanischer Werkstoffeigenschaften an Stahl, Kunststoff, Holz, Papier, Keramik und weiteren Werkstoffen.

Warum Biegeversuch?

Anhand von Biegeversuchen kann eine einfache Charakterisierung wichtiger mechanischer Eigenschaften erzielt werden. Insbesondere kommt dieser Versuch bei Prüfungen spröder Werkstoffe zum Einsatz, da die Probe im Zugversuch aufgrund ihres Versagensverhaltens messtechnische Probleme bereitet. 

Was kann mit dem Biegeversuch festgestellt werden?

Je nach Werkstoff können unterschiedliche Materialeigenschaften festgestellt werden. Die Ergebnisse der des Biegeversuchs zeigen insbesondere das Werkstoffverhalten nahe der Oberfläche des Prüfkörpers. Im Vergleich zur Zugprüfung sind die zu messenden Durchbiegungen etwa viermal größer als die Längenänderungen im Zugversuch.

Typische Prüfungsergebnisse sind:

  • Festigkeitsprüfung von Werkstoffen
  • Berechnung der Biegespannungen und – dehnungen
  • der Biegemodul
  • Biegesteifigkei
  • Biegewiderstand
  • die Spannung bei 3,5 % Dehnung
  • Spannungen und Dehnungen am Streckpunkt und bei Probenbruch
  • etc.

 

Wie funktioniert der Biegeversuch?

Es wird unter 3 Arten von Biegeversuchen unterschieden:

  • 2-Punkt Biegeversuch
  • 3-Punkt Biegeversuch
  • 4-Punkt Biegeversuch

2-Punkt Biegeversuch

Die 2-Punkt-Biegevorrichtung ist für die Prüfung von Papier, Pappe und Folien geeignet. Dabei wird die  Biegesteifigkeit nach der Balkenmethode bzw. des Biegewiderstands an Papier, Pappe und Karton z. B. nach DIN 53121, ISO 5628 und DIN 19304Kunststofffolien wie nach DIN 53350 und beschichteten Textilien bestimmt.

Beim 2-Punkt-Biegeversuch wird die Prüfprobe an einem Ende eingespannt und auf der freiliegenden Seite mit einem Prüfstempel belastet.

3-Punkt Biegeversuch

Die Belastungsvorrichtung besteht aus zwei parallel angeordneten Auflagern für die Probe und einer Biegefinne, die mittig zwischen den Auflagern die Last auf die Probe aufbringt.

Sowohl die Auflager als auch die Biegefinne müssen je nach Prüfanforderung (Norm) fest, drehbar oder kippbar gelagert sein, damit die jeweilige Prüfung entsprechend den Anforderungen durchgeführt werden kann.

Die Prüfung wird hauptsächlich bei zähen und elastischen Materialien eingesetzt.

Um Reibungseinflüsse bei der Prüfung zu minimieren, können die Auflager drehbar um ihre Längsachse gelagert sein. Damit Biegefinne und Biegeauflager parallel zur Probe anliegen, können diese kippbar gelagert sein.

Die Prüfprobe wird beim 3-Punkt Biegeversuch auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel belastet.

4-Punkt Biegeversuch

Wie beim 3-Punkt-Biegeversuch besteht auch die 4-Punkt-Biegevorrichtung aus zwei parallel angeordneten Auflagern, die je nach Prüfanforderung fest, drehbar oder kippbar gelagert sein müssen.

Der Unterschied zum 3-Punkt Biegeversuch liegt in der Art und Weise, wie die Kraft auf die Probe eingeleitet wird. Sie wird über 2 symmetrisch zu den Auflagern positionierten Biegefinnen aufgebracht. Dabei ist das Biegemoment zwischen den beiden Kraftangriffsstellen konstant.

Anwendung findet dieser Versuch überwiegend in der Bestimmung des Biege-Elastizitätsmoduls an spröden Werkstoffen.

Die Prüfprobe wird beim 4-Punkt Biegeversuch auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel mit zwei Druckpunkten belastet.

Prüfwerkzeuge für Biegeversuche

Für Biegeversuche bietet ZwickRoell eine umfassende Auswahl an unterschiedlichen Prüfwerkzeugen. Von Biegevorrichtungen, über Biegetische, Biegestempel bis hin zu Biegefinnenhalter und weiteres Zubehör. 

Eine Auswahl verschiedener Biegeversuch Prüfwerkzeuge finden Sie hier:

Prüfwerkzeuge Biegeversuch

Biegeversuche in unterschiedlichen Branchen

Biegeversuche

Anhand von Biegeversuchen an Composites (3-Punkt und 4-Punkt-Biegeversuch) kann eine einfache Charakterisierung wichtiger mechanischer Eigenschaften erzielt werden.
zu Biegeversuche

2-Punkt Biegeversuch

ISO 2493-1, DIN 53121, ISO 5628, DIN 55437-3, DIN 19304
Ermittelt die Biegefestigkeit von Papier und Pappe nach ISO 2493-1, DIN 53121, ISO 5628 und DIN 19304 sowie die technische Qualität von Rillungen nach DIN 55437-3
zu 2-Punkt Biegeversuch

3-Punkt-Biegeversuch

3-Punkt-Biegeversuch wird in Anwendungsgebieten: Vollpappe, Papierbasis-Verbunde oder Aufwickelhülsen über Werknormen durchgeführt.
zu 3-Punkt-Biegeversuch

4-Punkt-Biegeversuch

DIN 53121, ISO 5628
Biegesteifigkeit an Wellpappen nach DIN 53121 oder ISO 5628
zu 4-Punkt-Biegeversuch

Biegeprüfung Keramik

EN 843-1 und ISO 6872
Die Vorrichtung ist für die Biegeprüfungen an Keramik gemäß EN 843-1, Probenform A und B sowie ISO 6872 ausgelegt.
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3-Punkt Biegevorrichtung für Plättchen-Biegeversuch

Diese 3-Punkt-Biegevorrichtung dient zur Durchführung des Plättchen-Biegeversuchs nach VDA 238-100:2017-06 zur Ermittlung des Biegewinkels mit dem Ziel, Rückschlüsse auf das Verformungsverhalten von metallischen Werkstoffen bei Umformprozessen mit dominanten Biegeanteilen (z.B. Falzoperationen) oder bei Crashbelastung zu erhalten.
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Prüfmaschinen für Biegeversuche

Weitere Versuche

Zugversuch

Der Zugversuch dient der Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens bei Zugbeanspruchung.
zu Zugversuch

Druckversuch

Druckversuche werden verwendet, um das Verhalten eines Materials unter Druckbelastung zu charakterisieren und verschiedene Materialeigenschaften wie Elastizitätsgrenze, Proportionalitätsgrenze, Fließgrenze, Streckgrenze usw. zu bestimmen.
zu Druckversuch

Ermüdungsversuch

Beim Ermüdungsversuch wird die Materialermüdung durch eine zyklische Belastung mit entsprechender Prüffrequenz hervorgerufen.
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Härteprüfung

Bei der Härteprüfung wird der Widerstand gemessen, den ein Körper dem Eindringen eines anderen (härteren) Körpers entgegensetzt.
zu Härteprüfung

Schlagprüfung

Schlagprüfungen sind Kurzzeitprüfungen, die Auskunft über das Versagensverhalten von Werkstoffen oder Bauteilen geben.
zu Schlagprüfung

Fallversuch

Der Fallversuch ist ein mechanischer Versuch, bei dem ein definiertes Gewicht aus einer definierten Höhe auf eine Probe fällt.
zu Fallversuch

Biaxiale Prüfung

Bei der biaxialen Prüfung wird eine Probe - im Gegensatz zum einaxialen Zugversuch - über zwei Kraftachsen belastet.
zu Biaxiale Prüfung

Prüfverfahren der Blechumformung

Die Prüfverfahren der Blechumformung liefern Kennwerte für die Metallbe- und -verarbeitung und umfasst Prüfungen wie beispielsweise Tiefungsversuche, Näpfchenziehversuche oder Lochaufweitungsversuche.
zu Prüfverfahren der Blechumformung
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