01.10.2013

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Instron: Software Add-on begrenzt Probenerwärmung bei dynamischer Belastung und minimiert Versuchsdauer

Specimen Self-Heating Control (SSHC) ist ein neues, auf dynamische und Ermüdungstests an Kunststoffen und Composites abgestimmtes Add-on zur "Instron WaveMatrix" Prüfsoftware. Es hält laut Hersteller die Probentemperatur innerhalb eines eng begrenzten Bandes konstant und soll dadurch Zeit, Kosten und Energie einsparen können - in der industriellen Qualitätskontrolle ebenso wie bei der Entwicklung und Optimierung von Verbundwerkstoffen.

Kunststoffe und Composites erwärmen sich bei zyklischer Belastung und zeigen dabei eine ausgeprägte Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Temperatur. Darum werden solche Versuche üblicherweise bei relativ niedrigen Frequenzen durchgeführt. Das SSHC-Add-on vergleicht kontinuierlich das an der Probe abgenommene Temperatursignal mit einem nutzerdefinierten Temperaturgrenzwert. Basierend auf diese Information maximiert es dann kontinuierlich die Prüffrequenz in einem geschlossenen Regelkreis. Dies ermöglicht den Angaben zufolge insbesondere bei niedrigen Lasten, bei denen eine hohe Zahl von Zyklen bis zum Probenversagen zu erwarten ist, oft deutlich höhere Frequenzen und damit eine erhebliche Reduzierung der Prüfdauer. Bei höheren Lasten könne die Probentemperatur auch noch im letzten Versuchsabschnitt konstant gehalten werden, wenn der Eigenerwärmungseffekt überproportional zunimmt und die Probentemperatur bei konstant gehaltener Frequenz auf nicht zulässige Werte steigen würde.

Dazu Dr. Peter Bailey, Dynamic Testing Systems Specialist bei Instron UK: "Bei dynamischen Prüfungen an verstärkten Kunststoffen hat eine Temperaturänderung um 5 °C oft einen größeren Einfluss auf das Messergebnis als eine Verdoppelung der Prüffrequenz. Im Hinblick auf die Aussagekraft der Ergebnisse überwiegen darum die Vorteile einer sehr genauen Regelung der Prüfkörpertemperatur bei Weitem die möglichen Nachteile, die mit einer moderaten Frequenzänderung verbunden sein können. SSHC sorgt dafür, dass der Versuch jederzeit bei der maximal möglichen Frequenz abläuft und die Prüfkörpertemperatur zugleich konstant bleibt. Auf diese Weise können wir den Probendurchsatz erhöhen und den Energieverbrauch senken, wodurch die Kosteneffizienz steigt. Darüber hinaus ermöglicht SSHC auch eine deutliche Steigerung der Gleichmäßigkeit der Ergebnisse bei der dynamischen Prüfung von Composites."

Das Temperatursignal kann laut Instron von jedem üblichen Sensorsystem abgenommen werden, beispielsweise per USB-Anschluss von einem Thermoelement oder über einen analogen 0- bis 10-Volt-Anschluss, zum Beispiel von einem IR-Messsystem. Das anwenderspezifisch wählbare Temperaturfenster werde mit einer Toleranz von ± 0,5 °C eingehalten. Die SSHC-Technologie eigne sich für jede beliebige Probengeometrie, die das Messen der Temperatur erlaubt, sowie auch für den Einsatz in einer Temperierkammer. Es sei für alle dynamischen Prüfsysteme von Instron verfügbar, wenn diese mit der digitalen Regeleinheit "Instron" 8800 ausgerüstet sind und die aktuelle Version der "WaveMatrix" Prüfsoftware eingesetzt wird.

Weitere Informationen: www.instron.com

K 2013, 16.-23.10.2013, Düsseldorf, Halle 10, Stand J18

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