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Pr├╝fwerkzeuge f├╝r Biegepr├╝fung

Die Biegebeanspruchung geh├Ârt zu den Beanspruchungsarten, die in der Praxis am h├Ąufigsten auftreten. Daher besitzt sie gro├če Bedeutung f├╝r die Materialpr├╝fung an unterschiedlichsten Werkstoffen. Aus diesem Grund dient der Biegeversuch zur Ermittlung mechanischer Werkstoffeigenschaften an Stahl, Kunststoff, Holz, Papier, Keramik und weiteren Werkstoffen.

Die Kennwerte des Biegeversuchs werden im Allgemeinen mittels 3-Punkt- oder 4-Punkt-Biegeversuch gewonnen.

Bei Beanspruchung eines symmetrischen Querschnitts auf Biegung treten in der einen Randfaser Zugspannungen auf. In der gegen├╝ber liegenden Randfaser treten Druckspannungen auf. Die Spannungen nehmen auf beiden Seiten mit dem Abstand von der neutralen Faser so zu, dass die h├Âchsten Werte jeweils in den Randzonen vorliegen. Wird die Streck- oder Quetschgrenze des Werkstoffs erreicht, kommt es zum plastischen Flie├čen.

W├Ąhrend des Biegeversuchs treten in der Probe zudem Schubspannungen auf. Um den Schubspannungsanteil bei einer Pr├╝fung m├Âglichst klein zu halten, muss das Verh├Ąltnis des Auflagerabstands zur Dicke der Probe m├Âglichst gro├č sein. In den meisten F├Ąllen wird der Auflagerabstand in der entsprechenden Pr├╝fnorm jedoch angegeben.

F├╝r die Durchf├╝hrung des Biegeversuches werden bevorzugt Proben mit rechteckigem Querschnitt verwendet.

2-Punkt-Biegevorrichtungen

Die 2-Punkt-Biegevorrichtung ist f├╝r die Pr├╝fung 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 19304, Kunststofffolien wie nach DIN 53350 und beschichteten Textilien bestimmt.

Der 3-Punkt-Biegeversuch

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

Sowohl die Auflager als auch die Biegefinne m├╝ssen je nach Pr├╝fanforderung (Norm) fest, drehbar oder kippbar gelagert sein, damit die jeweilige Pr├╝fung entsprechend den Anforderungen durchgef├╝hrt werden kann.

Die Pr├╝fung wird haupts├Ąchlich bei z├Ąhen und elastischen Materialien eingesetzt.

Um Reibungseinfl├╝sse bei der Pr├╝fung zu minimieren, k├Ânnen die Auflager drehbar um ihre L├Ąngsachse gelagert sein. Damit Biegefinne und Biegeauflager parallel zur Probe anliegen, k├Ânnen diese kippbar gelagert sein.

Der 4-Punkt-Biegeversuch

Wie beim 3-Punkt-Biegeversuch besteht auch die 4-Punkt-Biegevorrichtung aus zwei parallel angeordneten Auflagern, die je nach Pr├╝fanforderung fest, drehbar oder kippbar gelagert sein m├╝ssen.

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

Anwendung findet dieser Versuch ├╝berwiegend in der Bestimmung des Biege-Elastizit├Ątsmoduls an spr├Âden Werkstoffen.

Dynstat Biegewerkzeug f├╝r 4-Punkt- Biegebeanspruchung gem├Ą├č DIN 53435 ÔÇô DB ÔÇô G

Wenn aus fertigen Spritzgussteilen aus Platzgr├╝nden nur relativ kleine Probek├Ârper entnommen werden k├Ânnen, dann bieten die zwei Dynstat-Pr├╝fverfahren eine interessante M├Âglichkeit
zur vergleichenden Charakterisierung von statischen und dynamischen Werkstoffeigenschaften in der Qualit├Ąts├╝berwachung und in der Produktenwicklung.

Anwendungsbereich

Mit dem Dynstat-Biegewerkzeug k├Ânnen Eigenschaften von Kunststoffproben unter 4-Punkt-Biegebeanspruchung gem├Ą├č DIN 53435 ÔÇô DB ÔÇô G ermittelt werden. Es dient der Charakterisierung von Werkstoffeigenschaften in Bauteilen aus Kunststoff.

Funktionsbeschreibung

Der Dynstat-Biegeversuch ist als Vierpunkt-Biegeversuch ausgelegt. Mit diesem Pr├╝fwerkzeug kann die Pr├╝fung jetzt auch auf einer Pr├╝fmaschine durchgef├╝hrt werden. Die Auflagerabst├Ąnde betragen zu Beginn der Pr├╝fung 12 mm und 2 mm. Damit kann ein Probek├Ârper von nur 15 mm L├Ąnge mit diesem Verfahren gepr├╝ft werden. Die Biegeverformung wird durch eine rotative Bewegung des Pr├╝fwerkzeugs erzeugt. Das Pr├╝fergebnis ist die maximale im Versuch gemessene Biegespannung, die aus dem gemessenen Biegemoment und dem Widerstandsmoment des Probek├Ârpers errechnet wird. Sofern der Probek├Ârper bis zum Erreichen eines durch die Norm festgelegten Dynstat- Biegewinkels nicht gebrochen ist, wird die Biegespannung am Dynstat-Biegewinkel gemessen.

Weitere Elemente zur Biegevorrichtung

Weitere Elemente zur Biegevorrichtung

Biegestempel
Biegefinnenhalter
Biegetische
Kipp- und Verl├Ąngerungselemente
Weitere Elemente f├╝r Biegevorrichtungen

Biegestempel

Die Biegefinnen der Stempel haben einen festen Radius r. Sie werden f├╝r die 3-Punkt-Biegepr├╝fung eingesetzt und oben angeschlossen. Alle Biegestempel werden ├╝ber die Zwischenst├╝cke 16H7(nicht enthalten) am Anschlussbolzen angeschlossen. Au├čerdem sind alle Biegestempel oberfl├Ąchengeh├Ąrtet (H├Ąrte = 700 HV) und DNC-behandelt (DNC 520/5 ╬╝m), das hei├čt die Oberfl├Ąche ist zu 5 ╬╝m vernickelt. Zum Einbau der Biegestempel siehe Grafik "Anschluss-Systematik oben".

Biegefinnenhalter

Biegefinnenhalter dienen zur Aufnahme der sp├Ąter im Kapitel aufgelisteten Biegefinnen. Sie werden f├╝r die 3-Punkt-Biegepr├╝fung eingesetzt und oben eingebaut. Alle Biegefinnenhalter haben den Anschlussdurchmesser 16H7 mm. Zum Einbau der Biegestempel siehe Grafik "Anschluss-Systematik oben".

Biegetische

Die 3 unterschiedlichen Biegetisch-Varianten Typ A, B und C k├Ânnen nach ihrer maximalen Belastbarkeit in 3 Kraftstufen unterteilt werden:

  • Die "leichten" Biegetische vom Typ A k├Ânnen f├╝r Kr├Ąfte bis maximal 20 kN eingesetzt werden.
  • Die Biegetische vom Typ B k├Ânnen f├╝r mittlere Kr├Ąfte verwendet werden. Die maximalen Kr├Ąfte, mit denen die Biegetische der "mittleren" Reihe belastet werden k├Ânnen, betragen je nach Gr├Â├če des Biegetisches und Einbausituation 10 kN bis 250 kN.
  • Die "schwere" Reihe beinhaltet die Biegetische vom Typ C. Diese Biegetische k├Ânnen mit der h├Âchsten Kraft belastet werden. Bis zu einer Tischl├Ąnge von ca. 600 mm k├Ânnen alle Tische mit maximal 250 kN belastet werden. Nur die noch l├Ąngeren Tische sind in ihrer Belastbarkeit eingeschr├Ąnkt.

Alle drei Biegetisch-Typen sind f├╝r die 3-Punkt-Biegepr├╝fung (Einbau unten) und die 4-Punkt-Biegepr├╝fung (Einbau oben und unten) einsetzbar.

Der Auflagerabstand der Biegetische wird mittels Schrauben oder Klemmhebeln von Hand eingestellt. Die linke und rechte Seite m├╝ssen getrennt voneinander eingestellt werden (mit Ausnahme des Biegetisches Typ B, Artikelnummer 317121). Der Anschluss (unten) der Biegetische kann wahlweise ├╝ber ein Anschlussst├╝ck, einen Flansch oder direkt auf der Traverse erfolgen (Biegetisch A und B nur auf der Traverse von Tischpr├╝fmaschinen). Zum Einbau der Biegetische siehe Grafiken "Anschluss-Systematik oben" und Anschluss-Systematik unten". Die T-Nutensteine der Biegetische Typ A, B und C sind untereinander nicht kompatibel.

Bei maximalem Auflagerabstand (Biegeb├Âcke gedreht) ist die Durchbiegung der Proben eingeschr├Ąnkt!

Kipp- und Verl├Ąngerungselemente

Optional einsetzbar sind Kipp- und Verl├Ąngerungselemente f├╝r Biegetische Typ B und C und damit f├╝r die 3-Punkt-Biegevorrichtung (Einbau unten) und 4-Punkt-Biegepr├╝fung (Einbau oben und unten). Sie werden zwischen Biegebock und Auflager montiert. Die Kipp-/Verl├Ąngerungselemente sind wahlweise mit einem Verl├Ąngerungs- oder Kippelement am Biegetisch einzusetzen. Aus Stabilit├Ątsgr├╝nden sollte jedoch maximal 1 Kipp- oder Verl├Ąngerungselement pro Seite eingebaut werden.

Weitere Elemente f├╝r Biegevorrichtungen

  • Kipp- und Verl├Ąngerungselemente (Option)
  • Biegefinnen/Auflager drehbar
  • Biegefinnen/Auflager starr
  • Auflageplatten
  • Auflager starr
  • Schutzelement (Option)
  • Probenanschlag (Option)

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Interessante Anwendungen zur Biegepr├╝fung

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 Qualit├Ąt von Rillungen nach DIN 55437-3
zu 2-Punkt Biegeversuch

3-Punkt Biegeversuch ISO 178

Die 3 Punkt Biegeversuche nach ISO 178 stellen klassische Charakterisierungsmethoden f├╝r steife und halbsteife Kunststoffe dar. Typische Pr├╝fergebnisse sind der Biegemodul, die Spannung bei 3,5 % Dehnung, Spannungen und Dehnungen am Streckpunkt und bei Probenbruch.
zu 3-Punkt Biegeversuch ISO 178

3-Punkt-Biegeversuch

3-Punkt-Biegeversuch wird in Anwendungsgebieten: Vollpappe, Papierbasis-Verbunde oder Aufwickelh├╝lsen ├╝ber Werknormen durchgef├╝hrt.
zu 3-Punkt-Biegeversuch

4-Punkt-Biegeversuch

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

Biegepr├╝fung F├╝hrungsdr├Ąhte/Katheter/Schl├Ąuche

ZwickRoell bietet das passende Pr├╝fsystem zur Biegepr├╝fung an F├╝hrungsdr├Ąhten, Kathetern und Schl├Ąuchen.
zu Biegepr├╝fung F├╝hrungsdr├Ąhte/Katheter/Schl├Ąuche

Biegepr├╝fung Keramik

EN 843-1 und ISO 6872
Die Vorrichtung ist f├╝r die Biegepr├╝fungen an Keramik gem├Ą├č EN 843-1, Probenform A und B sowie ISO 6872 ausgelegt.
zu Biegepr├╝fung Keramik

Downloads

Name Typ Gr├Â├če Download
  • Produktinformation: 2-Punkt-Biegevorrichtunge PDF 518 KB
  • Produktinformation: 3-Punkt-Biegevorrichtunge PDF 246 KB
  • Produktinformation: 3- und 4- Punkt-Biegevorrichtung PDF 271 KB
  • Produktinformation: Dynstat Biegewerkzeug f├╝r 4-Punkt- Biegebeanspruchung gem├Ą├čDIN 53435 ÔÇô DB ÔÇô G PDF 6 MB
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