Dehnungsmessung

Funktionsprinzip:

Der Dehnungsmessstreifen (DMS) ist eine weit verbreitete Messtechnik mit einem großen und vielfältigen Einsatzbereich, um Dehnungen zu detektieren. DMS haben eine sehr hohe Genauigkeit und können auch kleinste Dehnungen messen. Die Grundlage des DMS basiert auf dem „Thomson-Effekt“, der die proportionale Änderung des elektrischen Widerstands zur Dehnung beschreibt. Der DMS ist durch ein Messgitter (z.B. Konstantanfolie), das zwischen dem Messgitterträger und der Deckschicht (beides z.B. Polyamid) liegt, aufgebaut. Durch einen speziell dafür entwickelten Kleber wird der DMS auf dem jeweiligen Werkstoff appliziert. Bei der Applizierung ist auf äußerste Sauberkeit zu achten, um eine hohe Genauigkeit bei der Messung zu erreichen.

Haupteinsatzbereiche:

• Hochgenaue Messung der Formänderung (Dehnung)
• Bestimmung des initialen Elastizitätsmoduls
• Messung von Eigenspannungen (siehe Bohrlochgerät)

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Funktionsprinzip:

Das GOM Aramis SRX gehört zu den „Digital Image Correlation“ (DIC) Messsystemen. Während der Verformung werden Bilder des Bauteils mit zwei Kameras aufgezeichnet. Dadurch können 3D-Verschiebungen und Dehnungen auf beliebigen Objektgeometrien gemessen werden. Zur Messung wird auf die Probe ein zufälliges Punktemuster aufgebracht. Die Algorithmen zur Bildkorrelation arbeiten ähnlich wie Mustererkennungsverfahren und identifizieren das im Bild verschobene und verformte Muster in den aufgezeichneten Kamerabildern. Aus den gemessenen Pixelkoordinaten des Musters werden Verschiebungen und Dehnungen in der Bauteiloberfläche flächenhaft und mit hoher Präzision berechnet.

Technische Daten:

Haupteinsatzbereiche:

• Kennwertermittlung im Bereich der Materialcharakterisierung
• Ermittlung der Kantenrissempfindlichkeit

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Funktionsprinzip:

Das GOM Aramis 4M gehört zu den „Digital Image Correlation“ (DIC) Messsystemen. Während der Verformung werden Bilder des Bauteils mit zwei Kameras aufgezeichnet. Dadurch können 3D-Verschiebungen und Dehnungen auf beliebigen Objektgeometrien gemessen werden. Zur Messung wird auf die Probe ein stochastisches Punktemuster aufgebracht. Die Algorithmen zur Bildkorrelation arbeiten ähnlich wie Mustererkennungsverfahren und identifizieren das im Bild verschobene und verformte Muster in den aufgezeichneten Kamerabildern. Aus den gemessenen Pixelkoordinaten des Musters werden Verschiebungen und Dehnungen in der Bauteiloberfläche flächenhaft und mit hoher Präzision berechnet.

Technische Daten:

Haupteinsatzbereiche:

• Kennwertermittlung im Bereich der Materialcharakterisierung
• Fest installiert an der Blechumform-Prüfmaschine

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Funktionsprinzip:

Der LaserXtens ist ein berührungsloses Extensometer, das ganz ohne Messmarken Prüfungen mit höchster Präzision durchführt. Er benötigt keine Probenmarkierung. Die Probe wird mit Laserlicht beleuchtet und die zurückgeworfenen Laser-Strahlen generieren in der Kamera ein Speckle-Muster. Dieses Verfahren ist hochgenau, und bietet vielfältige Auswertungsmöglichkeiten. Da keine Probenmarkierung erforderlich ist, wird viel Zeit eingespart.

Technische Daten:

Haupteinsatzbereiche:

• Ermittlung von Kennwerten im Bereich der Materialcharakterisierung
• Dehnungsmessung in Zug- und Druckversuchen

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Funktionsprinzip:

Faser Bragg Gitter (FBG) sind optische Dehnungssensoren im Kern einer konventionellen Single mode-Glasfaser. Eine periodische Modulation des Brechungsindex macht die Faser dehnungssensitiv entlang ihrer Längsachse. Der Interrogator SPK-155 bringt ein breitbandiges Lichtspektrum im infraroten Bereich auf das FBG auf und vermisst das reflektierte Licht, das sich innerhalb des FBG durch positive Interferenz zu einem Peak aufsummiert. Die Lage des Peaks gibt dabei Aufschluss über den Dehnungszustand des Sensors. Durch die Hitzebeständigkeit der Glasfaser bis ca. 800°C und der Widerstandsfähigkeit gegenüber der korrosiven Wirkung von flüssigem Aluminium eignet sich dieses Messprinzip für die Ermittlung von Dehnungen während der Erstarrung und Abkühlung von Aluminium-Gussteilen. Ein weiterer Einsatzort ergibt sich durch das Einbetten von FBG in anorganisch gebundenen Formstoff. Damit lassen sich Dehnungen in Kernen während des Gießprozesses beobachten.

Technische Daten:

Haupteinsatzbereiche:

Dehnungsmessungen im Gießereibetrieb mit Hilfe von FBG:

• Dehnungsmessung während der Erstarrung und Abkühlung von Gießwerkstoffen
• Messung der Belastung von anorganisch gebundenen Kernen während des Gießens
• Messung von Temperaturen, Vibrationen und Drücken

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Funktionsprinzip:

Das MTS3000 ermöglicht die automatische Messung von Eigenspannungen an Proben bis 1 mm unterhalb der Oberfläche. Die Durchführung der Messung erfolgt dabei entsprechend der Bohrlochmethode nach ASTM-Norm E837. Hierfür wird mit einem Stirnfräser stufenweise ein Loch in die Probe gefräst und mithilfe einer DMS-Messrosette werden die Dehnungsänderungen im Bereich um das Loch gemessen. Der Antrieb des Fräsers erfolgt über eine Druckluftturbine, welche eine maximale Drehzahl von 400000 U/min ermöglicht.

Technische Daten:

Haupteinsatzbereiche:

• Ermittlung von Eigenspannungen

Ausstattung:

• HBM Spider 8 Messverstärker zur Messung der Dehnungen über DMS
• Okularkamera zur Überprüfung des gefrästen Lochs

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Funktionsprinzip:

Die IDT Os3-S2 ist eine neue digitale Hochgeschwindigkeitskamera, die für den Betrieb in den anspruchsvollsten Umgebungen entwickelt wurde. Das hervorstechende Designmerkmal des Os-3 ist seine kompakte Größe in Verbindung mit einem breiten Datenbus, wodurch es sehr hohe Bildraten einschließlich Übertragungsgeschwindigkeiten zu einem (nichtflüchtigen) Festkörperspeicher mit hoher Kapazität erreichen kann.

Technische Daten:

Haupteinsatzbereiche:

• Hochgeschwindigkeitsversuche
• Inverse Materialcharakterisierung
• Materialprüfung

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