Biegeversuch
Der Biegeversuch gehört neben dem Zugversuch und dem Druckversuch zu den Beanspruchungsarten, die in der Praxis am häufigsten auftreten. Daher besitzt der Biegeversuch große Bedeutung für die Materialprüfung an unterschiedlichsten Werkstoffen und dient der Ermittlung mechanischer Werkstoffeigenschaften an Metall, Kunststoff, Holz, Papier, Pappe, Keramik und weiteren Werkstoffen. Biegeversuche werden darüber hinaus auch eingesetzt in der Qualitätskontrolle sowie in Forschung und Entwicklung von medizinischen Produkten wie z.B. der Bruchfestigkeit von Injektionsnadeln, Biegefestigkeit von medizinischen Schläuchen und Kathetern oder der Festigkeit von Knochenplatten u.v.m.
Die Kennwerte des Biegeversuchs werden im Allgemeinen mittels 2-Punkt Biegeversuch, 3-Punkt Biegeversuch oder 4-Punkt Biegeversuch gewonnen.
Kennwerte2-Punkt Biegeversuch3-Punkt Biegeversuch4-Punkt Biegeversuch
Weiter informieren wir Sie gerne über unsere Prüflösungen für genormte Biegeversuche nach ISO, ASTM u.a. Standards in den verschiedenen Branchen:
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 bzw. Kennwerte 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 / Kennwerte sind:
- Festigkeitsprüfung von Werkstoffen
- Berechnung der Biegespannungen und – dehnungen
- der Biegemodul
- Biegesteifigkeit
- 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
Beim 2-Punkt-Biegeversuch wird die Prüfprobe an einem Ende eingespannt und auf der freiliegenden Seite mit einem Prüfstempel belastet.
2-Punkt Biegevorrichtungen
Beim 2-Punkt-Biegeversuch wird die Prüfprobe an einem Ende eingespannt und auf der freiliegenden Seite mit einem Prüfstempel belastet.
Die 2-Punkt-Biegevorrichtung von ZwickRoell ist für die Pappe- und Papier Prüfung sowie die Folienprüfung geeignet. Dabei wird die Biegesteifigkeit bzw. der Biegewiderstand an Papier, Pappe und Karton z.B. nach DIN 53121, ISO 5628 und DIN 19304 bestimmt.
Spezielle 2-Punkt-Biegevorrichtungen bietet ZwickRoell auch für die Prüfung an Injektionsnadeln nach ISO 9626, zur Ermittlung des Knickwiderstandes (KinkResistance) an Führungsdrähten (Guidewires) oder der Biegefestigkeit von steiferen medizinischen Schläuchen (Katheter etc.).
3-Punkt Biegeversuch
Beim 3-Punkt Biegeversuch wird die Probe auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel belastet.
3-Punkt Biegevorrichtung
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.
4-Punkt Biegeversuch
Beim 4-Punkt Biegeversuch wird die Probe auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel mit zwei Druckpunkten belastet.
4-Punkt Biegevorrichtung
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.
Der Dynstat Biege- und Schlagbiegeversuch nach DIN 53435 dient der Charakterisierung von Werkstoffeigenschaften in Bauteilen aus Kunststoff, wenn z.B. aus fertigen Spritzgussteilen aus Platzgründen nur relativ kleine Probekörper entnommen werden können.
Biegeversuche nach genormten Prüfverfahren verschiedener Branchen
| Short description | Standards |
|---|---|
| Papier, Pappe & Wellpappe | Biegeversuch / Biegesteifigkeit (2-Punkt, 3-Punkt, 4-Punkt) |
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| Baustoffe | Holz | Zug- und Biegeversuch |
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| Medizin | Dentalindustrie | Biegefestigkeit Keramik |
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| Kunststoff | Bauteile | Dynstat Prüfung |
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| Composites | Biegeversuche |
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| Kunststoff | 3-Punkt Biegeversuch |
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| Kunststoff | 3-Punkt Biegeversuch |
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| Metall | Biegeversuch |
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| Metall | Betonstahl | Zug-, Biege- und Dauerschwingversuch |
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| Medizin | Knochenplatten | Biegefestigkeit |
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| Medizin | Kanülen & Injektionsnadeln | Bruchfestigkeit |
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Biegeprüfwerkzeuge für Kunststoffanwendungen
Biegeprüfvorrichtungen für Metall-Anwendungen
Biegeprüfwerkzeuge für die Composite-Prüfung
Biegeprüfwerkzeuge für Papier & Pappe
Spezielle Prüfwerkzeuge für Biegeversuche in der Medizin- und Pharmaindustrie
Prüfmaschinen für Biegeversuche
