Druckversuch und Druckprüfmaschinen

Eine Druckprüfmaschine ist eine Universalprüfmaschine (UPM), die speziell für die Bestimmung der Festigkeit und des Verformungsverhaltens eines Materials unter Druckbelastung (pressen) ausgelegt ist. Eine typische Druckprüfmaschine besteht aus einem Krauftaufnehmer, einer oder mehreren Traversen, Druckprüfwerkzeugen, Elektronik und einem Antriebssystem. Sie wird von einer Prüfsoftware gesteuert, mit der Maschinen- und Sicherheitseinstellungen definiert und Prüfparameter gespeichert werden, die von Prüfnormen wie ASTM und ISO vorgegeben werden. Die Wahl der richtigen Druckprüfmaschine hängt von dem Material ab, das Sie prüfen möchten und von der Norm, die Sie einhalten müssen. Die Messung der Kraft bis zum Erreichen einer bestimmten Last oder eines bestimmten Abstands bzw. bis zum Riss oder Bruch der Probe, hilft Konstrukteuren und Herstellern bei der Vorhersage, wie sich ein Material beim Einsatz für den vorgesehenen Zweck verhalten wird.

Die Druckprüfmaschinen von ZwickRoell, darunter die zwickiLine, ProLine, AllroundLine sowie Fallwerke, sind speziell auf die Anforderungen der Kunden in Bezug auf Prüfkapazität, Materialarten, Anwendungen und Industrienormen abgestimmt. Neben der Sicherheit und Zuverlässigkeit des Gesamtsystems legt ZwickRoell bei der Konstruktion und Fertigung jedes einzelnen Teils der Maschinen besonderen Wert auf:

• Ein hohes Maß an Flexibilität durch einfache Bedienung
• Einfache Anpassungen an kunden- und normenspezifische Anforderungen
• Zukunftssichere Erweiterungsmöglichkeiten, um mit Ihren Anforderungen zu wachsen
   

Druckversuche untersuchen die Sicherheit, Haltbarkeit und Integrität von Materialien und Komponenten. Zu den üblichen Anwendungen gehören Kunststoffe, Keramik, Faserverbundwerkstoffe, Metalle und Beton. Diese Art von Prüfungen werden häufig an Komponenten und Fertigprodukten durchgeführt, wie z. B. Schaumstoff, Rohren, Wasserflaschen, Matratzen, Federn, Autoteilen, Karton, medizinischen Implantaten und vieles mehr.

Dies sind die gängigsten ISO- und ASTM-Normen für Druckversuche:

• ASTM D3574-17: Standard-Druckversuche für flexible zelluläre Materialien - Schaumstoffe, geklebte und geformte Urethanschaumstoffe
• ASTM D695-15: Standard-Druckversuche für flexible, zellige Materialien
• ASTM D3846-08 (2015): Scherfestigkeit von verstärkten Kunststoffen
• ASTM D575-91 (2018): Druckversuch an Gummi: Methode A Gummieigenschaften unter Druck
• ASTM F1306-21: Standard-Prüfverfahren für den Widerstand von flexiblen Barrierefolien und -laminaten gegen langsame Durchdringung
• ISO 7886-1:2017: Sterile Injektionsspritzen für den einmaligen Gebrauch - Teil 1: Spritzen für den manuellen Gebrauch
• ISO 844:2014: Harte Kunststoffe - Bestimmung der Druckeigenschaften

Es gibt weitere firmenspezifische Normen für Druckversuche, wie z. B. Boeing BSS 7260c und Airbus AITM 1-0010 Ausgabe 3, die ebenfalls häufig für Druckprüfungen in der Luftfahrtindustrie verwendet werden.

• Zur Durchführung der Prüfung wird eine Universalprüfmaschine (UPM) (auch als Druckprüfmaschine bezeichnet) verwendet, die mit einem Druckwerkzeug ausgestattet ist. Die Prüfwerkzeuge müssen zu den spezifischen Prüfkriterien der Anwendung, die Abmessungen der Probe sowie die zu erwartenden maximalen Prüfkräfte passen.
• Leichtere Druckplatten werden für Druckprüfungen bis zu einer maximalen Belastung von 20 kN eingesetzt, schwerere Druckplatten sind für Prüfungen bis 250 kN bestens geeignet. ZwickRoell bietet verschiedene Arten von Druckplatten an, darunter runde und quadratische Druckplatten, sowie gerillte und glatte Druckplatten.

Druckversuche dienen der Ermittlung des Materialverhaltens unter gleichmäßig ansteigender Druckbelastung. Die Probe wird bis zum Bruch, bis zum Riss oder bis zu einem vorgegebenen Druckwert gestaucht.

Die verwendeten Werkzeuge für den Druckversuch stehen in direktem Kontakt mit den zu prüfenden Materialien. Daher müssen sie genau ausgerichtet und an die jeweiligen Anwendungen und Anforderungen angepasst sein. Für alle Arten von Prüfungen steht eine große Auswahl an Druckprüfwerkzeugen zur Verfügung. Dabei sind vor allem die Abmessungen der Proben und die zu erwartenden Maximalkräfte für die Prüfung als zwingende Informationen notwendig.  Ob Prüfstempel, Druckplatten oder Komplettdruckvorrichtung, sie können entsprechend den jeweiligen Anforderungen individuell an die spezifische Anwendung angepasst werden.