Zug­prüfung

Die Zugprüfung oder der Zugversuch ist ein zerstörendes Prüfverfahren, das in der Werkstoffprüfung eingesetzt wird. Der ausschlaggebende Faktor zur Messung ist die Dehnung des Prüfkörpers, welche sich definiert über die Ursprungs- und die Längenänderung.

Wie funktioniert der Zugversuch?

Wie der Name schon impliziert wird beim Zugversuch ein Werkstück mit definiertem Querschnitt auf Zug belastet. Durch diese Belastung ändert der Körper seine Form. Zuerst tritt die elastische Verformung auf. Das bedeutet, dass der Körper bei Entspannung wieder in seine ursprüngliche Form zurückgehen wird.

Erreicht der Körper seine Streckgrenze, der Punkt wo die elastische Dehnung aufhört, ist er in der Form irreversibel verlängert. Der Körper kommt nun in die Phase der plastischen Verformung. Wird die Belastung fortgesetzt, erreicht der Körper den Punkt der Zugfestigkeit. An diesem Punkt nimmt das Prüfteil die maximal ertragbare Kraft auf. Anschließend beginnt die Einschnürung des Körpers bis hin zum Bruch.

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Diese Erkenntnisse lassen sich aus den Daten ableiten

Im Vergleich mit anderen Werkstoffen kann man nun den Körper in zwei Kategorien einteilen: Duktil und spröde. Duktil ist der Körper, wenn er hohe Belastungen aushält, spröde, wenn der Körper bereits bei weniger Belastung Ermüdungserscheinungen aufweist.

Der Verformungsverlauf lässt sich in einem Spannungs-/Dehnungsdiagramm darstellen. Dabei erkennt man deutlich die Punkte der Streckgrenze, der Zugfestigkeit und der Dehngrenze (0,2% plastische Verformung).

Die gewonnen Daten sind zentral für die Arbeit von Statikern und Ingenieuren. Durch die Belastungsgrenzen des Werkstoffs lässt sich, unter Berücksichtigung von Sicherheitsgrenzen, die maximal zulässige Belastung von Bauteilen bestimmen. Das findet Anwendung in zahlreichen Gebieten, unter anderem im Brückenbau und im Getriebe eines Kraftfahrzeuges.

Welche Geräte sind zur Bestimmung in der Industrie im Einsatz?

Die bekannten Geräte der Firma ZwickRoell finden in der Zugprüfung Anwendung. Dabei muss besonders auf die normgerechte Ausführung des Versuchs geachtet werden. Oft werden Metalle der Zugprüfung unterzogen. Bis hin zum Werkstoffversagen können nun die Werkstoffeigenschaften durch Analyse der Daten gewonnen werden. Um eine vergleichbare Grundlage aller Messungen zu gewährleisten, müssen die Geräte zuverlässig genormte Prüfvorgänge immer wieder erreichen.

Damit die Ergebnisse die gewünschten Erkenntnisse bringen, bedarf es dem Management der Daten. Für den Vergleich von verschiedenen Messungen verwenden Labore auf der ganzen Welt sogenannte LIM-Systeme. Dies steht für Labor Informations- und Managementsystem. So können die Ergebnisse der Zugprüfung vom Messgerät direkt durch automatisierte Abfolgen zur Software weitergeleitet werden. Die Ergebnisse werden zentral gespeichert und weiter analysiert. Die Analyse dieser Rohdaten gibt nun Aufschluss über die erwünschten Erkenntnisse.

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