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Was ist Torsionsversuch?

Beim Torsionstest handelt es sich um einen Test, bei dem auf eine Probe ein Drehmoment um ihre Achse ausgeübt und gleichzeitig die Beziehung zwischen Drehmoment und Drehwinkel gemessen wird. Es ermöglicht die Bewertung des Schermoduls, der Torsionsfestigkeit und der Duktilität.

Zweck von Torsionsversuch

Der Zweck besteht darin, die Festigkeit und Verformungsfähigkeit drehmomentübertragender Teile zu bestimmen und die Duktilität von Drähten und Verbindungselementen zu überprüfen.

Bei welchen Produkten wird Torsionsversuch angewendet?

Draht und Stab
Wellen und Antriebskomponenten
Befestigungselemente
Federmaterialien

In welchen Branchen wird Torsionsversuch eingesetzt?

MetallStahlMaschinenIndustrieausrüstungKunststoffe

Normen zu Torsionsversuch

ISO 7800
ASTM E143
ISO 898-7

Prüfbedingungen für Torsionsversuch

Rotationsgeschwindigkeit: Konstante Winkelgeschwindigkeit gemäß Norm
Messlänge: In der Norm definierte freie Länge entsprechend dem Probendurchmesser
Temperatur: Raumtemperatur oder gemäß Spezifikation

Prüfgerät für Torsionsversuch

Torsionsprüfmaschine
Drehmomentwandler
Winkelmesser (Goniometer)
Probenhalter

Probenanforderungen für Torsionsversuch

Die Probe muss regelmäßig und unbeschädigt sein
Die freie Länge wird gemäß der Norm eingestellt
Im Allgemeinen drei Exemplare pro Satz

Dauer von Torsionsversuch

Die Prüfung pro Probe ist kurz; Ein Satz ist innerhalb eines halben Arbeitstages fertig.

Ablauf von Torsionsversuch

1Probendurchmesser und freie Länge werden gemessen.
2Die Probe wird axial in den Spannzeugen gelagert.
3Das Drehmoment wird mit der definierten Rate aufgebracht; Drehmoment und Drehwinkel werden erfasst.
4Die Belastung setzt den Bruch oder die angegebene Anzahl von Umdrehungen fort.
5Bewertet werden die Bruchfläche und die Anzahl der Umdrehungen.

Annahmekriterien für Torsionsversuch

Als Akzeptanzkriterium wird in der Spezifikation ein Mindestdrehmoment, eine Mindestumdrehungszahl oder eine Mindestscherfestigkeit definiert.

Auswertung der Ergebnisse

Die Drehmoment-Winkel-Kurve, das Bruchmoment und das Aussehen der Bruchfläche werden gemeinsam ausgewertet. Eine spröde Bruchfläche weist auf mangelnde Duktilität hin.

Prüfbericht zu Torsionsversuch

Standard angewendet
Probendurchmesser und freie Länge
Bruchmoment und Anzahl der Umdrehungen
Drehmoment-Winkel-Kurve
Beurteilung der Bruchoberfläche

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Mekanik Testler — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Torsionsversuch gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Mechanische Prüfungen messen, wie sich ein Werkstoff oder ein Bauteil unter Krafteinwirkung verhält. Die Familie reicht von statischer Belastung (Zug, Druck, Biegung) über zeitabhängiges Verhalten (Ermüdung, Kriechen) bis zu Härte und Verschleiß sowie Bruchzähigkeit.

Das gemeinsame Merkmal dieser Prüfungen ist, dass das Ergebnis als WERKSTOFFEIGENSCHAFT ausgewiesen wird. Streckgrenze oder Härte sind keine Konformitätsentscheidung; sie sind Zahlenwerte, mit denen Konstruktion und Produktnorm verglichen werden. Mechanische Prüfberichte sind daher meist Eingangsgröße für eine technische Entscheidung und nicht für eine Produktzulassung — Werkstoffauswahl, Sicherheitsfaktor, Lebensdauervorhersage.

Die Unterscheidung zwischen statischem und dynamischem Verhalten ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Ein Bauteil kann unter statischer Last völlig unbelastet erscheinen und dennoch unter wiederholter Belastung brechen; der Ermüdungsbruch tritt bei Spannungen weit unter der Streckgrenze auf und gibt keine Vorwarnung. Bei rotierenden, schwingenden oder zyklisch belasteten Bauteilen ist eine Zugprüfung allein daher kein ausreichender Nachweis.

Die Prüfbedingungen bestimmen das Ergebnis, und dies ist entscheidend für die Lesbarkeit des Berichts: Probengeometrie, Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur, Konditionierung und Einspannanordnung. Derselbe Werkstoff liefert unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Werte. Bei Kunststoffen ist der Geschwindigkeitseffekt sehr ausgeprägt, bei Metallen der Temperatureffekt; bei Verbundwerkstoffen verändert die Probenausrichtung das Ergebnis vollständig.

Härte ist die am häufigsten missbrauchte Messgröße in diesem Bereich. Da sie schnell, nahezu zerstörungsfrei und kostengünstig ist, wird sie oft anstelle der Festigkeit verwendet. Umrechnungstabellen von Härte zu Festigkeit existieren, sind aber NÄHERUNGSWEISE und hängen von der Werkstoffgruppe ab; sie als einziges Beweismittel bei der Werkstoffabnahme zu verwenden, ist falsch.

Der Bereich der Bruchmechanik erfordert eine besondere Kompetenz. Messungen der Bruchzähigkeit und der Ermüdungsrisswachstumsrate ermöglichen es zu berechnen, wie lange eine rissbehaftete Struktur hält; sie sind die Grundlage schadenstoleranter Auslegung in Bereichen wie Druckgeräten, Flugzeugstrukturen und Rohrleitungen.

Methodengruppen in diesem Bereich

Statische Prüfungen
Zug, Druck, Biegung, Scherung und Torsion. Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizitätsmodul werden ermittelt.
Kerbschlagprüfungen
Charpy- und Izod-Kerbschlagbiegeversuch; das Sprödbruch-Zäh-Übergangsverhalten des Werkstoffs wird temperaturabhängig ermittelt.
Härte
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore und Mikrohärte. Wertvoll für die Tiefe der Oberflächenbehandlung und lokale Festigkeitsunterschiede.
Ermüdung
Kraft- und dehnungsgesteuerte axiale Ermüdung, Biegeermüdung; Wöhlerkurven (S-N) und Dauerfestigkeitsgrenze.
Kriechen und Spannungsrelaxation
Verhalten unter Langzeitbelastung bei hoher Temperatur; entscheidend für Werkstoffe von Kesseln, Turbinen und Druckgeräten.
Bruchmechanik
Ebene-Dehnung-Bruchzähigkeit, J-Integral, CTOD und Ermüdungsrisswachstumsrate.
Verschleiß und Reibung
Taber- und Drehtrommel-Abrasion, Reibungskoeffizientenmessungen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Die Berechnung der Festigkeit aus der Härte ist näherungsweise; sie kann nicht als alleiniger Nachweis bei der Werkstoffabnahme verwendet werden.
Ausreichende statische Festigkeit belegt nicht die Ermüdungsfestigkeit; ein zyklisch belastetes Bauteil erfordert eine gesonderte Prüfung.
Wird die Prüfgeschwindigkeit und -temperatur nicht angegeben, ist das Ergebnis nicht vergleichbar — insbesondere bei Polymeren und Verbundwerkstoffen.
Ein Prüfkörper und das tatsächliche Bauteil liefern möglicherweise nicht denselben Wert; Formfließrichtung, Bindenähte und Unterschiede in der Oberflächenbehandlung wirken sich alle aus.
Ein für einen Verbundwerkstoff angegebener Festigkeitswert ist ohne Angabe der Probenorientierung bedeutungslos.
Die ASTM- und ISO-Gegenstücke messen dieselbe Größe, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt gleichwertig.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Konstruktionsverifikation und Werkstoffauswahl
Wareneingangskontrolle und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der mechanischen Anforderungen der Produktnorm
Fehleranalyse, Lebensdauervorhersage und Schadenstoleranzberechnung
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu Torsionsversuch

Nach welchem Standard ist Torsionsversuch hergestellt?

Torsionsversuch wird im Bereich ISO 7800, ASTM E143 und ISO 898-7 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Torsionsversuch?

Wird hauptsächlich auf Draht und Stab, Wellen und Antriebskomponenten, Befestigungselemente und Federmaterialien angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Torsionsversuch durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Rotationsgeschwindigkeit — Konstante Winkelgeschwindigkeit gemäß Norm, Messlänge — In der Norm definierte freie Länge entsprechend dem Probendurchmesser und Temperatur — Raumtemperatur oder gemäß Spezifikation. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Torsionsversuch benötigt?

Die Probe muss regelmäßig und unbeschädigt sein, Die freie Länge wird gemäß der Norm eingestellt und Im Allgemeinen drei Exemplare pro Satz. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Torsionsversuch?

Die Prüfung pro Probe ist kurz; Ein Satz ist innerhalb eines halben Arbeitstages fertig. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Torsionsversuch-Ergebnis „angemessen“?