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In der Werkstoffprüfung spielt die Bruchmechanik eine wichtige Rolle, um das Werkstoffverhalten bei der Ausbreitung von Rissen zu bewerten. Mit bruchmechanischen Prüfungen wird ermittelt, wie sich ein rissbehafteter Werkstoff unter statischer oder dynamischer Belastung verhält.

Bauteile und Komponenten mit hohen Sicherheitsanforderungen müssen der Bildung und Ausbreitung von Rissen bis zu einer bestimmten Belastung widerstehen können. In der Öl- und Gasförderung beispielsweise müssen Rohrleitungen sauren Umgebungen, extremen Temperaturen und hohem Druck standhalten, ohne zu versagen. Auch beim Betrieb von Motoren, Windrädern, Gas- und Dampfturbinenkraftwerken zur Energieerzeugung treten teilweise starke Umwelteinflüsse und mechanische Belastungen auf, die das Material ermüden und Rissbildung fördern können.

Mit bruchmechanischen Prüfungen gemäß Normen wie BS 8571, ISO 12135, ASTM E1820, ASTM E1921 untersuchen die Element-Prüflabore das Bruchverhalten von Werkstoffen. Damit helfen wir unseren Kunden aus dem Energiesektor, Maschinenbau, Schiffbau, Stahlbau sowie der Luft- und Raumfahrt, die Lebensdauer ihrer Bauteile einzuschätzen, deren Design zu verbessern, teure Reparaturen zu reduzieren, Prüfintervalle anzupassen und die Laufzeit zu verlängern.

Wird ein Riss weiterwachsen?

Nicht jeder Riss ist kritisch und führt automatisch durch einen Bruch zu einem Materialversagen. Das Zusammenspiel vieler Faktoren entscheidet, ob ein vorhandener Riss in einem Bauteil unproblematisch ist oder bei unveränderter Belastung weiterwachsen wird. Dazu gehören Richtung und Intensität der Belastung, Umgebungs- bzw. Einsatztemperatur, Rissgröße und -lage sowie die Risszähigkeit des Werkstoffs. Von der Gesamtbetrachtung hängt ab, ob die betroffene Komponente repariert, ihre Belastung reduziert oder (vorzeitig) ausgetauscht werden muss.

Mit Bruchzähigkeitsprüfungen, Ermüdungsprüfungen, Zugversuchen, der Finite-Elemente-Methode und dem Engineering Critical Assessment (ECA) ermitteln unsere erfahrenen Werkstoffprüfer relevante bruchmechanische Kennwerte wie den Spannungsintensitätsfaktor K, das J-Integral, CTOD und Risswiderstandskurven (J-R- und CTOD-R-Kurven) gemäß internationaler Normen wie BS 8571, ISO 12135, ASTM E1820, ASTM E1921. Mit ihnen sind Aussagen darüber möglich, welche Belastungen ein Werkstoff oder ein Bauteil widerstehen kann, bis es zum Bauteilversagen kommt.

Bruchmechanische Prüfungen – Das bietet Element

Unsere modernen Prüflabore in Europa, den USA und Asien sind ausgestattet für bruchmechanische Prüfungen von unterschiedlichen Werkstoffen und mechanischen Belastungen. Dafür nutzen wir Verfahren bzw. Probengeometrien wie:

• • Compact Tension (CT)
• • Middle Tension (MT)
• • Single-Edge Notched Tension (SENT)
• • Single-Edge Notched Bend (SENB)
• • Extended Compact Tension (ECT)
• • Centre Cracked Tension (CCT)
• • Surface cracked tension (SCT)
• • Composite Materials under modes I, II and III loading

Einige Labore sind spezialisiert auf bestimmte Industrien wie die Energiebranche und den Transportsektor. Unsere Experten prüfen nach internationalen Standards sowie kundenspezifischen Anforderungen. Damit liefern sie die nötigen Informationen über die Eigenschaften von metallischen Werkstoffen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen.

Damit helfen wir Ihnen, die richtige Entscheidung für den Einsatz eines Materials zu treffen. Als Komplettanbieter von mechanischen Werkstoffprüfungen können wir Sie zudem bei der Erstellung eines umfassenden Prüfprogramms unterstützen, das Ihnen Gewissheit über Ihre Produkte und Materialien gibt.

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über bruchmechanische Prüfungen oder um ein Angebot anzufordern. Unsere Experten helfen Ihnen gerne.