Kerbschlagbiegeversuch im Labor
Kerbschlagbiegeversuch: zertifiziertes Labor für Schlagzähigkeitsprüfungen
Als Industrieunternehmen müssen Sie die Schlagfestigkeit Ihrer Werkstoffe und mechanischen Bauteile sicherstellen. Der Kerbschlagbiegeversuch ist ein genormter mechanischer Prüfversuch, mit dem die Fähigkeit eines Werkstoffs bewertet wird, die Energie eines Aufpralls aufzunehmen, ohne zu brechen. Das Labor FILAB unterstützt Sie bei der Durchführung von Charpy- und Izod-Schlagzähigkeitsprüfungen gemäß internationalen Normen.
Was ist ein Kerbschlagbiegeversuch?
Die Kerbschlagzähigkeit bezeichnet die Fähigkeit eines Werkstoffs, die Energie eines Stoßes durch Verformung ohne plötzlichen Bruch aufzunehmen. Der Kerbschlagbiegeversuch, auch Schlagbiegeversuch oder Pendelschlagversuch genannt, besteht darin, eine Probe mit einem genormten Pendel in einem einzigen Schlag zu brechen.
Die beiden wichtigsten Methoden des Kerbschlagbiegeversuchs
Charpy-Versuch (ISO 179 und ISO 148)
- Probe horizontal auf zwei Auflagen gelagert
- Schlag in der Mitte der Probe
- In Europa am häufigsten verwendete Methode
- Anwendbar auf Metalle, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe
Izod-Prüfung (ASTM D256)
- Vertikal eingespanntes Prüfmuster
- Kragarm-Schlagbeanspruchung
- Vorwiegend amerikanische Norm
- Ideal für Polymere und spröde Werkstoffe
Die Messung der Kerbschlagzähigkeit wird in Kilojoule pro Quadratmeter (kJ/m²) angegeben und entspricht der beim Bruch aufgenommenen Energie.
Warum einen Kerbschlagbiegeversuch durchführen?
Ziel des Kerbschlagbiegeversuchs ist es, die Schlagzähigkeit bestimmter Bauteile oder Werkstoffe zu bestimmen. Die Ergebnisse ermöglichen es Industrieunternehmen, die für spezifische Anwendungen am besten geeigneten Werkstoffe auszuwählen und die Fertigungsprozesse zu optimieren, um die Kerbschlagzähigkeit der verwendeten Werkstoffe zu verbessern.
Die industriellen Anwendungen des Kerbschlagbiegeversuchs:
Materialqualifizierung: Schlagfestigkeit gemäß den Anforderungen Ihres Lastenhefts validieren
F&E: mehrere Formulierungen oder Wärmebehandlungen vergleichen
Fehleranalyse: die Ursachen von Brüchen im Einsatz verstehen
Qualitätskontrolle: Fertigungsfehler erkennen, die die Zähigkeit beeinträchtigen
Normenkonformität: die Anforderungen von ISO, ASTM, EN erfüllen
Branchen, die von Kerbschlagversuchen betroffen sind
- Automobilindustrie: Sicherheitsteile, Stoßfänger, Armaturenbretter
- Luft- und Raumfahrt: Strukturbauteile, Befestigungselemente
- Bauwesen: Metallelemente, Profile
- Kunststoffverarbeitung: Verpackungen, Gehäuse, Ausrüstungen
- Schienenverkehr: Strukturteile, Befestigungselemente
- Energie: Pipelines, Druckbehälter
Normen und Prüfverfahren für Kerbschlagversuche
Prüfungen an Kunststoffen und Polymeren:
ISO 179-1: Bestimmung der Charpy-Schlagzähigkeit
- Verfahren 1eA: Probe mit V-Kerbe
- Verfahren 1eU: Probe ohne Kerbe
- Prüftemperaturen: -40 °C bis +150 °C
ISO 179-2: Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch (Messung der Kraft-Weg-Kurve)
ASTM D256: Izod-Schlagprüfung an Kunststoffen
Prüfungen an Metallen und Legierungen:
ISO 148-1: Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy an Metallen
- Proben mit 10x10 mm und V-Kerbe
- Pendelschlagenergien: 150J, 300J, 450J
- Prüfungen bei verschiedenen Temperaturen für die Übergangskurve
EN 10045: Charpy-V-Kerbschlagversuch an Stählen
Prüfverfahren für Kerbschlagversuche
Vorbereitung der Proben
Durchführung des Pendelschlagversuchs
Berechnung und Interpretation
Kerbschlagprüfung
Sie erhalten einen detaillierten Bericht mit folgenden Inhalten:
Unsere mechanischen Prüfleistungen
Härteprüfung: Vickers-Härte, Brinell, Rockwell
Prüfung unter Dauerlast
Härteprüfung zur Bestimmung des mechanischen Eindringwiderstands
Zugprüfung : Bauteil und/oder Probe
FAQ
Kriterium | Kerbschlagversuch | Zugversuch | Härteprüfung |
Gemessene Eigenschaft | Schlagfestigkeit | Verformungswiderstand | Eindringwiderstand |
Belastungsart | Dynamischer Schlag | Statische Zugbelastung | Statische Eindrückung |
Verformungsgeschwindigkeit | Sehr hoch (~5 m/s) | Gering (~1 mm/min) | Null |
Gewonnene Information | Zähigkeit, Sprödigkeit | Streckgrenze, Festigkeit | Oberflächenhärte |
Die Kerbschlagzähigkeit misst die bei einem schnellen Stoß aufgenommene Energie (dynamische Prüfung), während die Zähigkeit den Widerstand gegen Rissausbreitung bewertet (statische oder quasistatische Prüfung). Beide Eigenschaften charakterisieren die Bruchfestigkeit, jedoch unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen.
Die Kosten einer Kerbschlagprüfung variieren je nach Materialart (Metall, Kunststoff, Verbundwerkstoff), Anzahl der Proben, angewandter Norm (ISO, ASTM) und Temperaturprüfungen. Rechnen Sie in der Regel mit 50 € bis 200 € zzgl. MwSt. pro Probe. Kontaktieren Sie uns für ein individuelles, kostenloses Angebot.
Ja, aber mit Einschränkungen. Die Kerbschlagprüfung erfordert in der Regel normgerechte Proben. Für reale Bauteile bieten wir alternative Schlagprüfungen an (Kugelabwurf, instrumentierter Schlag), die an die Geometrie Ihres Produkts angepasst werden.
Einige Werkstoffe, insbesondere Kohlenstoffstähle, zeigen einen duktil-spröden Übergang: Sie werden unterhalb einer bestimmten Temperatur spröde. Mehrtemperaturprüfungen ermöglichen es, :
- Die Übergangstemperatur zu bestimmen
- Werkstoffe für Anwendungen bei Kälte zu qualifizieren
- Normen für Druckgeräte oder Offshore-Strukturen einzuhalten
- V-Kerbe (2 mm, 45°): maximale Spannungskonzentration, Standardmethode
- U-Kerbe: geringere Spannungskonzentration, für spröde Werkstoffe
- Ohne Kerbe: misst die Gesamtkerbschlagzähigkeit, für duktile Polymere
Die Wahl hängt von der geltenden Norm und der Art des geprüften Werkstoffs ab.
