Zug, Druck- und Biegeprüfungen
Diese Versuche gehören zu den Kurzzeitprüfungen mit quasistatischer Belastung und dienen vorrangig der Ermittlung von Kennwerten für die Dimensionierung statisch beanspruchter Konstruktionen. Weiterhin werden sie zur Qualitäts- und Fertigungskontrolle von Halbzeugen metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe herangezogen.
Biegeprüfungen
Beim Biegeversuch erfolgt die Beanspruchung durch ein Biegemoment, dessen Verlauf von der Versuchsanordnung abhängt. Man ermittelt dabei aus der Kraft das maximale Biegemoment Mbmax beim Bruch bzw. einer bestimmten Verformung und berechnet daraus die Biegefestigkeit σbB als Quotient von Biege- und Widerstandsmoment. (Zweipunktbiegung, Dreipunktbiegung, Vierpunktbiegung)
Zweipunktbiegeversuch:
Bei diesem Biegeversuch wird die Probe einseitig eingespannt und auf der gegenüberliegenden Seite senkrecht belastet.
Dreipunktbiegeversuch:
Dieser Versuch stellt die gängigste Form des Biegeversuchs dar, hierfür wird eine Probe auf den Auflagen positioniert, und mit einer definierten Kraft punktuell mit einem Stempel bis zum Bruch belastet.
Vierpunktbiegeversuch:
Im Vergleich zum 3-Punkt-Biegeversuch herrscht zwischen den Auflageflächen ein querkraftfreier Bereich mit konstantem Biegemoment, da die senkrechte Kraft auf zwei Punkte verteilt wird.
Zugversuch
Mit diesem Versuch werden Werkstoffkennwerte wie Zugfestigkeit, Streckgrenze oder Bruchdehnung durch Zugbelastung bis zum Bruch bestimmt. Je nach Material ergeben sich unterschiedliche Kennwerte, spröde Materialien weisen meist eine Hohe Spannungsaufnahme auf, hingegen duktile Materialien eine hohe Dehnung aufweisen.
| Beispiele für Normen bei Zug, Druck- und Biegeversuchen: | |
|---|---|
| ISO 7438 | Metallische Werkstoffe – Biegeversuch |
| DIN EN ISO 8491 | Metallische Werkstoffe - Rohr (Rohrabschnitt) – Biegeversuch |
| DIN EN ISO 6892-1 | Metallische Werkstoffe - Zugversuch - Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur |
| DIN 50106 | Prüfung metallischer Werkstoffe - Druckversuch bei Raumtemperatur |
| ASTM F382-99 | Standard Specification and Test Method for Metallic Bone Plates |
| ASTM F1264-03 | Standard Specification and Test Method for Intramedullary Fixation Devices |
| ASTM F384-06 | Standard Specification and Test Method for Metallic Angled Orthopedic Fracture Fixation Devices |
| ASTM F543-07 | Standard Specification and Test Method for Metallic Medical Bone Screws |
| ASTM F 1839-01 | Standard Specification for Rigid Polyurethane Foam for Use as a Standard Material for Testing Orthopedic Devices and Instruments |