Für die Materialcharakterisierung von Verbundstoffen ist eine Reihe von Prüfungen unter verschiedenen Lastbedingungen erforderlich, z. B. Spannung, Druck, Scheren, Zug und Schälung. Instron bietet eine Reihe von leistungsstarken Prüfgeräten für Verbundwerkstoffe an, die die Anforderungen der entsprechenden ASTM-, ISO-, EN- sowie anderer Prüfnormen erfüllen.
Zugspannzeuge für Verbundwerkstoffe
Es sind manuelle und hydraulische Spannzeuge mit einem weiten Betriebstemperaturbereich verfügbar. Zum Prüfen von Verbundwerkstoffen werden manuelle und hydraulische Zugspannzeuge mit beweglichem Gehäuse empfohlen, da sie die Testproben zuverlässig spannen und eine genaue und gleichzeitig reproduzierbare Ausrichtung aufrechterhalten sowie die Nadcap-Anforderungen für Luftfahrt-Prüfungen erfüllen. Für eine Fülle von Verbundstoff-Testgeräten sind Adapter verfügbar, die an diese Spannzeuge befestigt werden. Das heißt, dass die Zugspannzeuge beim Auswechseln von Testeinrichtungen nicht entfernt werden müssen, wodurch Unterbrechungen minimiert werden und die Produktivität erhöht wird.
Es sind manuelle und hydraulische Spannzeuge mit einem weiten Betriebstemperaturbereich verfügbar. Zum Prüfen von Verbundwerkstoffen werden manuelle und hydraulische Zugspannzeuge mit beweglichem Gehäuse empfohlen, da sie die Testproben zuverlässig spannen und eine genaue und gleichzeitig reproduzierbare Ausrichtung aufrechterhalten sowie die Nadcap-Anforderungen für Luftfahrt-Prüfungen erfüllen. Für eine Fülle von Verbundstoff-Testgeräten sind Adapter verfügbar, die an diese Spannzeuge befestigt werden. Das heißt, dass die Zugspannzeuge beim Auswechseln von Testeinrichtungen nicht entfernt werden müssen, wodurch Unterbrechungen minimiert werden und die Produktivität erhöht wird.
Druckprüfgeräte für Verbundwerkstoffe
Abschnitt unterstützte Messgeräte
Abschnitt unterstützte Messgeräte
Die Knickschutz-Vorrichtung war ursprünglich vorgesehen für den Drucktest von starren Kunststoffen gem. ASTM D695 und den Schertest von verstärkten Kunststoffen gem. ASTM D3846. Dann adoptierte Boeing die Vorrichtung zur Verwendung mit hochfesten Verbundwerkstoffen und führte eine L-förmige Unterlage ein, für eine genaue und konsequente Ausrichtung von Vorrichtung und Probe. Die SACMA-Norm folgte dem Boeing-Design mit einer zusätzlichen alternativen Unterlage mit Ausschnitt. Damit wurde die Verwendung von verbundenen Dehnungsmessstreifen in der Mitte der Probe für die präzise Zugmessung möglich.
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D695, ASTM D3846, Boeing BSS 7260, SACMA SRM-1, prEN 2850, ISO 14126 |
| Katalognummern | S4931A, CP108932, CP114221, CP114215, CP115010, CP115011, CP114249 |
Druckprüfgeräte für Verbundwerkstoffe
Abschnitt nicht unterstützte Messgeräte
Abschnitt nicht unterstützte Messgeräte
Die Druckprüfung von Verbundwerkstoffen ohne Knickschutz-Leitplatten wird oft bevorzugt, da die freie, nicht unterstützte Länge das echte Druckverhalten eher repräsentiert. Drei Geräte stehen zur Verfügung. IITRI, Wyoming Modified Celanese und Combined Loading Compression (CLC).
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D6641, ASTM D3410, ISO 14126 |
| Katalognummern | CP104483, S4690A, CP105787 |
Druckprüfgeräte für Verbundwerkstoffe
Boeing Open-Hole-Druckprüfgerät
Boeing Open-Hole-Druckprüfgerät
Das ASTM D6484/D6484M-Gerät wird zur Durchführung von Open-Hole-Kompressionsprüfungen an mit Hochmodulfasern verstärkten, multidirektionalen Polymermatrix-Verbundlaminaten eingesetzt. Das Open-Hole-Druckprüfgerät ist ursprünglich eine Entwicklung von Boeing und wird in der Boeing-Spezifikation BSS 7260 beschrieben. Die Testprobe ist rechteckig mit einem Loch in der Mitte. Das Gerät besteht aus einem Paar verzahnter Platten, die die Proben führen und verhindern, dass sie unter der angelegten Drucklast einknicken.
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D6484, ASTM D6484M, Boeing BSS 7260 |
| Katalognummern | CP113777, CP113778, CP113779, CP113780 |
V-Notched-Schertestvorrichtungen für Faserverbundwerkstoffe
Instron Schertestvorrichtungen sind für Scherprüfungen in Lagenebene oder interlaminare Scherprüfungen von Faserverbundwerkstoffen ausgelegt. Die V-Notched Beam-Methode, auch Iosipescu Shermethode genannt, wurde 1993 in der ASTM D5379 standardisiert, während das V-Kerb-Schienen-Scherverfahren erst 2005 unter der ASTM D7078 eingeführt wurde. Beide Prüfmethoden weisen zahlreiche Eigenschaften auf und haben die ausgeprägte V-Kerbe in der Probenausführung, mit der eine eingegrenzte und annähernd gleichförmige Scherstresszone zwischen den Kerben geschaffen werden kann. Es muss darauf hingewiesen werden, dass sich die beiden Vorrichtungen in ASTM D7078 und D5379 bezüglich der Ausführung der Proben, der Art der Lastanlegung an die Probe und daher der Art der erhaltenen Ergebnisse deutlich unterscheiden.
Instron Schertestvorrichtungen sind für Scherprüfungen in Lagenebene oder interlaminare Scherprüfungen von Faserverbundwerkstoffen ausgelegt. Die V-Notched Beam-Methode, auch Iosipescu Shermethode genannt, wurde 1993 in der ASTM D5379 standardisiert, während das V-Kerb-Schienen-Scherverfahren erst 2005 unter der ASTM D7078 eingeführt wurde. Beide Prüfmethoden weisen zahlreiche Eigenschaften auf und haben die ausgeprägte V-Kerbe in der Probenausführung, mit der eine eingegrenzte und annähernd gleichförmige Scherstresszone zwischen den Kerben geschaffen werden kann. Es muss darauf hingewiesen werden, dass sich die beiden Vorrichtungen in ASTM D7078 und D5379 bezüglich der Ausführung der Proben, der Art der Lastanlegung an die Probe und daher der Art der erhaltenen Ergebnisse deutlich unterscheiden.
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D5379, ASTM D7078 |
| Katalognummern | S4685A, CP105207 |
Prüfung der Schereigenschaften an Faserverbundwerkstoffen nach ASTM D4255
ASTM D4255 beschreibt die 2-Rail- und 3-Rail-Methoden zur Bestimmung der Scherung in Lagenebene einer Verbundlaminatplatte. In der 2-Rail-Prüfung (Methode A) wird eine Laminatplatte zwischen Ladeplatten und Gabeln eingespannt. Dann wird eine Scherlast angelegt. Die Messung der Scherlast erfordert die Anwendung von Dehnungsmessstreifen auf der Probe. Es stehen zwei Arten von Vorrichtung zur Verfügung: die eine arbeitet im Kompressionsmodus, die andere im Zugmodus. Eine Probevorlage ist im Lieferumfang enthalten, um die korrekte Platzierung der Löcher in der Probe sicherzustellen.
ASTM D4255 beschreibt die 2-Rail- und 3-Rail-Methoden zur Bestimmung der Scherung in Lagenebene einer Verbundlaminatplatte. In der 2-Rail-Prüfung (Methode A) wird eine Laminatplatte zwischen Ladeplatten und Gabeln eingespannt. Dann wird eine Scherlast angelegt. Die Messung der Scherlast erfordert die Anwendung von Dehnungsmessstreifen auf der Probe. Es stehen zwei Arten von Vorrichtung zur Verfügung: die eine arbeitet im Kompressionsmodus, die andere im Zugmodus. Eine Probevorlage ist im Lieferumfang enthalten, um die korrekte Platzierung der Löcher in der Probe sicherzustellen.
Biege- und interlaminare Schersteifigkeitsvorrichtung
Modulare Vorrichtung für das Prüfen von Biege- und interlaminarer Schersteifigkeit (ILSS) auf eine breite Auswahl von Normen. Betriebstemperatur: -70 °C bis +250 °C
Modulare Vorrichtung für das Prüfen von Biege- und interlaminarer Schersteifigkeit (ILSS) auf eine breite Auswahl von Normen. Betriebstemperatur: -70 °C bis +250 °C
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D2344, ASTM D2344M, ASTM D790, ASTM D7264, EN 2377, EN 2562, EN 2563, ISO 14125, ISO 14130 |
| Katalognummern | CP107574, CP106695, CP111636, CP112749, CP107666,CP106948, CP108956, CP106702, CP110860, CP108199 |
Eindruckhärte
Boeing CAI-Prüfvorrichtung
Boeing CAI-Prüfvorrichtung
Mit der Boeing CAI-Prüfvorrichtung wird zum Prüfen der Schlagfestigkeit von Kohlenstoff und anderen Polymerverbundwerkstoffen (CFK) verwendet. Diese Materialien sind empfindlich für verringerte Druckfestigkeit, selbst wenn die Stoßbelastung nicht für einen sichtbaren Schaden ausreicht. Der Post-Impact-Compression-Test wird zur Bewertung der relativen Leistung von verschiedenen Verbundstofflaminaten mit unterschiedlichen Fasermatrix-Kombinationen verwendet. Laminate werden mit Einschlägen von geringer Geschwindigkeit getestet, die fallende Werkzeuge oder fliegende Trümmer simulieren oder können einer statischen Deformation außerhalb der Ebene unterzogen werden (ASTM D6264/D6264M). Proben werden dann einem Compression-After-Impact-Test (CAI) auf einer elektromechanischen oder servohydraulischen Prüfvorrichtung unterzogen.
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D7137/7137M, Boeing BSS 7260 |
| Katalognummern | S5385A, CP103712 |
Eindruckhärte
Airbus AITM 1-0010
Airbus AITM 1-0010
Die Vorrichtung „Airbus CAI“ wird zum Prüfen der Schlagfestigkeit von Kohlenstoff und anderen Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK) verwendet. Diese Materialien sind empfindlich gegen eine Verringerung der Druckfestigkeit, selbst wenn die Stoßbelastung nicht für einen sichtbaren Schaden ausreicht. Der Post-Impact-Compression-Test wird häufig zur Bewertung der relativen Leistung von verschiedenen Verbundstofflaminaten mit unterschiedlichen Fasermatrix-Kombinationen verwendet. Im ersten Teil der Prüfung werden die Laminate einer Last mit niedriger Aufprallgeschwindigkeit ausgesetzt. Proben werden dann einem Compression-After-Impact-Test (CAI) auf einer elektromechanischen oder servohydraulischen Prüfvorrichtung unterzogen.
Vorrichtungen für Standardprüfverfahren für die Flachzugfestigkeit von Sandwichkonstruktionen.
In ASTM C297 wird eine Methode zur Bestimmung der Verbundfestigkeit zwischen der Deckschicht und dem Kern einer Sandwichplatte oder der Stärke des Kerns selbst beschrieben, wenn die Verbundfestigkeit zwischen der Deckschicht und dem Kern ausreichend stark ist. Die Probe wird mit dicken Probenblöcken verbunden, dann wird Zuglast über die Blöcke angelegt. Beide Hälften der Vorrichtung enthalten jeweils eine flexible Gabel, damit sichergestellt wird, dass eine reine Axialbelastung angelegt wird. Das Gerät kann zum Prüfen einer Reihe von unterschiedlichen Sandwich-Kernmaterialien verwendet werden, einschließlich Wabenkern- und Massivkern-Strukturen wie Schaum oder Balsaholz.
In ASTM C297 wird eine Methode zur Bestimmung der Verbundfestigkeit zwischen der Deckschicht und dem Kern einer Sandwichplatte oder der Stärke des Kerns selbst beschrieben, wenn die Verbundfestigkeit zwischen der Deckschicht und dem Kern ausreichend stark ist. Die Probe wird mit dicken Probenblöcken verbunden, dann wird Zuglast über die Blöcke angelegt. Beide Hälften der Vorrichtung enthalten jeweils eine flexible Gabel, damit sichergestellt wird, dass eine reine Axialbelastung angelegt wird. Das Gerät kann zum Prüfen einer Reihe von unterschiedlichen Sandwich-Kernmaterialien verwendet werden, einschließlich Wabenkern- und Massivkern-Strukturen wie Schaum oder Balsaholz.
Sandwich-Bauweise
Flachzug gem. ASTM C273
Flachzug gem. ASTM C273
In ASTM C273 wird die Methode zur Feststellung der Scherfestigkeit einer Sandwichplatte beschrieben. Für den Test wird die Probe mit dicken Probenblöcken verbunden, dann wird Scherlast über die Blöcke angelegt. Es stehen zwei Arten von Vorrichtung zur Verfügung: die eine arbeitet im Zugmodus, die andere im Kompressionsmodus. Beide Vorrichtungen werden mit Kohlenstoff-Probenblöcken geliefert. Beide Geräte können zum Prüfen einer Reihe von unterschiedlichen Sandwich-Kernmaterialien verwendet werden, einschließlich Wabenkern- und Massivkern-Strukturen wie Schaum oder Balsaholz.
Trommelschälfestigkeit-Prüfgerät
Mit der Trommelschälfestigkeits-Prüfung für Klebstoffe wird die Stärke der Klebeverbindung zwischen dem Kern und der Deckschicht einer Wabenplatte gemessen.
Mit der Trommelschälfestigkeits-Prüfung für Klebstoffe wird die Stärke der Klebeverbindung zwischen dem Kern und der Deckschicht einer Wabenplatte gemessen.
| Übersicht | |
| Allgemeine Normen | ASTM D1781, EN 2243-3 |
| Katalognummern | S4680A, S4680C, CP108963 |
Dehnungsmessstreifen-Adapter für 120- und 350-Ohm-Messröhren
Von der Luft- und Raumfahrt bis zum Bauwesen werden Dehnungsmessstreifen in einer Vielzahl von Branchen zur Messung von Dehnungen bei Material- und Strukturprüfungen eingesetzt. Mit diesen Dehnungsmessstreifen-Netzadaptern kann ein einzelner Dehnungsmessstreifen mit jedem Instrom Dehnungskanal verwendet werden. Der Dehnungsmessstreifen-Netzadapter enthält Brückenergänzungswiderstände und elektrische Kalibrierungsschaltkreise. Die Dehnungsmessstreifen-Kabel werden über eine Federkraftklemme mit dem Adapter verbunden. Es werden Dehnungsmessstreifen-Verbindungen mit zwei und drei Drähten unterstützt. Der Adapter ist kompatibel mit Dehnungsmessstreifen mit Dehnungsfaktoren von 1,5 bis 2,5. Für mehrere Dehnungsmessstreifen sind mehrere Adapter erforderlich. Es können so viele Adapter angeschlossen werden, wie Dehnungskanäle an die Prüfvorrichtung passen.
Von der Luft- und Raumfahrt bis zum Bauwesen werden Dehnungsmessstreifen in einer Vielzahl von Branchen zur Messung von Dehnungen bei Material- und Strukturprüfungen eingesetzt. Mit diesen Dehnungsmessstreifen-Netzadaptern kann ein einzelner Dehnungsmessstreifen mit jedem Instrom Dehnungskanal verwendet werden. Der Dehnungsmessstreifen-Netzadapter enthält Brückenergänzungswiderstände und elektrische Kalibrierungsschaltkreise. Die Dehnungsmessstreifen-Kabel werden über eine Federkraftklemme mit dem Adapter verbunden. Es werden Dehnungsmessstreifen-Verbindungen mit zwei und drei Drähten unterstützt. Der Adapter ist kompatibel mit Dehnungsmessstreifen mit Dehnungsfaktoren von 1,5 bis 2,5. Für mehrere Dehnungsmessstreifen sind mehrere Adapter erforderlich. Es können so viele Adapter angeschlossen werden, wie Dehnungskanäle an die Prüfvorrichtung passen.
Biaxiales Extensometer
Eine Reihe von biaxialen und axialen Extensometern, optimiert für das Messen von Belastung bei Prüfungen von Verbundwerkstoffen. Diese Extensometer zeichnen sich durch einfache, einhändige Bedienung aus und enthalten automatische elektrische Kalibrierung und Aufnehmererkennung einschließlich einer eindeutigen digitalen Seriennummer. Alle Extensometer messen die axiale Dehnung auf beiden Seiten der Probe. Die Anwendung der durchschnittlichen axialen Dehnung dient als Ausgleich für Proben, die sich aufgrund fehlerhafter Ausrichtung biegen, für beständige und genaue Bestimmung des Moduls. Biaxiale Versionen messen die Querdehnung. Dies ermöglicht die Bestimmung des Piosson-Verhältnisses und der Scherdehnung auf gleicher Ebene.
Eine Reihe von biaxialen und axialen Extensometern, optimiert für das Messen von Belastung bei Prüfungen von Verbundwerkstoffen. Diese Extensometer zeichnen sich durch einfache, einhändige Bedienung aus und enthalten automatische elektrische Kalibrierung und Aufnehmererkennung einschließlich einer eindeutigen digitalen Seriennummer. Alle Extensometer messen die axiale Dehnung auf beiden Seiten der Probe. Die Anwendung der durchschnittlichen axialen Dehnung dient als Ausgleich für Proben, die sich aufgrund fehlerhafter Ausrichtung biegen, für beständige und genaue Bestimmung des Moduls. Biaxiale Versionen messen die Querdehnung. Dies ermöglicht die Bestimmung des Piosson-Verhältnisses und der Scherdehnung auf gleicher Ebene.
| Übersicht | |
| Normen | Erfüllt ASTM E82 B-1, ISO 9513 Gütestufe 0.5 und ISO 527 (Anhang C) |
| Katalognummer | 2650-561 |