Was ist ein Schlagprüfgerät?
Ein Schlagprüfgerät ist eine Prüfmaschine, mit der Schlagprüfungen durchgeführt werden können.
Die Schlagprüfung dient dazu, zu überprüfen, ob die von uns verwendeten Produkte bei einer Schlagbeanspruchung stabil genug sind und wie sie brechen, wenn sie brechen. Einige der Produkte, die wir tagtäglich verwenden, haben Bauteile, die unter Stoßbelastungen eingesetzt werden oder die durch zufällige Einflüsse Stößen ausgesetzt sind. Um die Produktsicherheit zu gewährleisten, ist es bei der Produktentwicklung unerlässlich, die Haltbarkeit und den Bruch von Produkten unter Stoßbelastungen zu bewerten.
Es gibt zwei Hauptkategorien von Schlagprüfungen. Bei der einen handelt es sich um eine Prüfung der Schlagzähigkeit des Materials selbst, des Beschichtungsfilms und anderer Eigenschaften des Produkts, bei der anderen um eine Prüfung der Schlagzähigkeit des Produkts selbst und der Art und Weise, wie es bei einem Schlag bricht.
Die meisten der genormten Tests sind der ersten Kategorie zuzuordnen. Bei diesen Prüfungen wird das Ausmaß der Verformung, Ausdehnung, Schrumpfung, Ebenheit und der Oberflächenrisse gemessen, wenn die Probe einem Schlag ausgesetzt wird.
Anwendungen von Schlagprüfgeräten
Schlagprüfgeräte werden eingesetzt, um zu beurteilen, ob bzw. inwieweit Produkte, in Produkten verwendete Bauteile und deren Werkstoffe eine bestimmte Schlagfestigkeit aufweisen. Schlagprüfgeräte werden eingesetzt, um die Schlagfestigkeit von metallischen Werkstoffen und Harzen sowie die Schlagfestigkeit von Industrieprodukten zu prüfen.
Smartphones, die aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind, sind normalerweise keinen Schlagbelastungen ausgesetzt. Sie können jedoch versehentlich fallen gelassen werden. Um sicherzustellen, dass Produkte nicht zerbrechen, oder um herauszufinden, wie sie bei einem solchen versehentlichen Fallenlassen brechen, werden Schlagprüfungen mit Schlagprüfgeräten durchgeführt.
Funktionsweise der Schlagprüfgeräte
Es gibt verschiedene Methoden der Schlagprüfung, für die es jeweils eigene Prüfgeräte gibt. Die gemeinsame Funktionsweise der Schlagprüfgeräte besteht darin, dass der Prüfling und die Prüfmethode festgelegt werden, um die Wiederholbarkeit der Prüfung zu gewährleisten.
Schlagprüfgeräte üben eine Schlaglast auf das Prüfobjekt aus, und es ist wichtig, dass bei der Wiederholung der Prüfung die gleichen Bedingungen herrschen. Bei der Schlagprüfung kann das Prüfobjekt eine erhebliche plastische Verformung erleiden oder sogar brechen, aber geringe Unterschiede in der Schlagbelastung können die Ergebnisse erheblich verändern.
Variationen des Prüfobjekts selbst können sich ebenfalls auswirken. Das Prüfverfahren wird daher so definiert, dass dieselbe Schlagbelastung wiederholt und mit hoher Reproduzierbarkeit aufgebracht werden kann.
Weitere Informationen zu Schlagprüfgeräten
Arten der Schlagprüfung
Es gibt drei Haupttypen von Schlagprüfungen:
1. Die Izod-Schlagprüfgeräte
Bei der Izod-Schlagprüfung werden die Schlagwerte gemessen, indem eine Seite eines Probekörpers fixiert und die gegenüberliegende Seite mit einem Schlag belastet wird. Eine Seite des eingeschnittenen Probekörpers wird fixiert und mit einem Pendelhammer angeschlagen.
Die Bewertung erfolgt über den Winkel, in dem der Hammer auf die Probe aufschlägt und durch die Trägheit angehoben wird. Dieses Prüfverfahren wird hauptsächlich zur Bewertung der Zähigkeit und der Festigkeit von Werkstoffen verwendet.
2. Charpy-Schlagprüfgeräte
Der Charpy-Schlagversuch dient zur Beurteilung der Zerbrechlichkeit eines Werkstoffs. Die Zerbrechlichkeit bezieht sich auf die Sprödigkeit. Sie wird bewertet, indem beide Enden eines Probestücks mit einem Schnitt in der Mitte befestigt werden, ein Schlag mit einer festgelegten Kraft auf die Mitte des Probestücks ausgeübt wird und der Betrag der Verformung des Probestücks zu diesem Zeitpunkt sowie die Größe des Schlagwerts beim Bruch gemessen wird.
Die von der Probe zum Zeitpunkt des Bruchs aufgenommene Energie wird anhand der potenziellen Energie des Hammers, der nach dem Schlag hochgesprungen ist, berechnet.
3. Schlagprüfgeräte mit hoher Beschleunigung
Schlagprüfgeräte mit hoher Beschleunigung fixieren das zu messende Produkt auf einem Schlagtisch und erzeugen eine Wellenform der Schlagbeschleunigung auf dem Tisch, um zu messen, wie stark das Produkt durch den Schlag beschädigt wird. Sie werden für elektronische Geräte wie Smartphones und Laptops verwendet.
Weitere Tests sind der Kunststoff-Zugschlagfestigkeitstest, der DuPont-Fallschlagtest und der Dartschlagtest.