Automobilhersteller benötigen Fahrzeuge, die sicherer, leichter und effizienter sind, während gleichzeitig Kosten und Markteinführungszeit reduziert werden sollen. Viele dieser Ziele hängen von neuen Materialien und Komponenten ab, die noch nie zuvor in einem Fahrzeug eingesetzt wurden – von hochfesten Stählen und Verbundwerkstoffen bis hin zu den Batteriematerialien in Elektrofahrzeugen. Jedes davon benötigt zuverlässige Prüfdaten, bevor es freigegeben werden kann.
Instron®-Prüfsysteme liefern Automobilingenieuren präzise Daten zur Material- und Bauteilleistung in jeder Phase – von Forschung und Entwicklung bis zur Qualitätskontrolle in der Produktion. Unsere Systeme decken das gesamte Spektrum der Automobilprüfung ab, vom Zugversuch an einer einzelnen Polymerprobe bis zur Dauerhaltbarkeitsprüfung eines kompletten Fahrzeugs. Für Crash-Simulation und strukturelle Dauerhaltbarkeit unterstützt unser Center of Excellence in Darmstadt Hersteller und Zulieferer weltweit.
Elektrofahrzeuge
Elektrofahrzeuge (EVs) haben neue Materialien und Komponenten in die Automobil-Lieferkette eingebracht, von denen jedes eine mechanische Prüfung benötigt. Batteriepacks bringen ein erhebliches Zusatzgewicht mit sich, was den Fokus auf Leichtbau im gesamten Fahrzeug verstärkt hat. EV-spezifische Materialien und Baugruppen – von Polymer-Separatorfolien in Lithium-Ionen-Zellen bis hin zu fertigen Batteriepacks – müssen sowohl in der Entwicklung als auch in der Produktion geprüft werden.
Batteriesicherheit beginnt mit den Materialien in jeder Zelle. Separatorfolien müssen durchstoß- und reißfest sein, da eine beschädigte Separatorfolie einen internen Kurzschluss verursachen kann. Zug- und Durchstoßprüfungen messen diese Eigenschaften während der Materialentwicklung und bestätigen sie in der Produktion.
Auf Pack-Ebene ersetzen leichte Metalle, Verbundwerkstoffe und Kunststoffe zunehmend schwerere Materialien in Gehäusen und Strukturen. Jedes neue Material und jede neue Fügeverbindung benötigt mechanische Prüfdaten, bevor es für den Einsatz in einem Fahrzeug freigegeben werden kann.
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Rad und Reifen
Räder und Reifen sind sicherheitsrelevante Komponenten, die während ihrer gesamten Nutzungsdauer hohen Belastungen standhalten müssen. Um ihre Zuverlässigkeit zu bestätigen, müssen Prüfungen reale Belastungsbedingungen so genau wie möglich nachbilden. Zudem ist ein vollständiges mechanisches Profil der verwendeten Materialien erforderlich.
Reifengummi und Reifencord werden auf Zugfestigkeit und Dehnung geprüft, um die Einhaltung der Spezifikationen zu bestätigen. Die Cordprüfung ist entscheidend, da die Corde einen Großteil der Last im Reifen tragen.
Rheologische Prüfungen an unvulkanisiertem Gummi zeigen, wie sich die Mischung beim Mischen und Extrudieren verhält. Dies hilft Herstellern, die Qualität bereits vor der Reifenherstellung zu kontrollieren, wenn Änderungen am wenigsten kosten.
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Fahrwerk und Karosserie
Der Großteil des Fahrwerks und der Karosserie eines Fahrzeugs besteht aus Metall. Die Nachfrage nach leichteren Fahrzeugen hat die Entwicklung höherfester Stahl- und Aluminiumsorten vorangetrieben. Diese neuen Werkstoffe bringen neue Prüfherausforderungen mit sich, wie höhere Prüfkräfte und anspruchsvollere Dehnungsmessungen.
Zug- und Biegeprüfungen an Blechen liefern die Festigkeits-, Duktilitäts- und Umformdaten, die für Stanzprozesse und Crash-Simulationen benötigt werden. Hochgeschwindigkeitsprüfungen zeigen, wie sich diese Materialien bei Crash-Geschwindigkeiten verhalten. Verbundwerkstoff-Laminate erfordern eigene Prüfungen, wie Zug- und Druckprüfungen nach Schlagbeanspruchung.
Auf Bauteil- und Gesamtfahrzeugebene bilden Systeme zur strukturellen Dauerhaltbarkeit und Straßensimulation jahrelange Straßenbelastungen im Labor nach. Diese Systeme werden von unserem Center of Excellence in Darmstadt unterstützt.
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- Zugprüfung an Blechen
- Biegeprüfung an Blechen
- Hochgeschwindigkeitsprüfung
- Zugprüfung an Verbundlaminaten
- Druckprüfung von Verbundlaminaten nach Schlagbeanspruchung
- Stoßfänger-Schlagprüfung
- Ermüdungsprüfung an Auspuffhalterungen
- Dauerhaftigkeitsprüfung von Abgasanlagen
- Strukturfestigkeitsprüfung
- Straßensimulationssysteme
- Gesamtfahrzeugprüfung
Antriebsstrang und Aufhängung
Antriebsstrang und Federung werden bei jeder Fahrzeugbewegung wiederholten Belastungen ausgesetzt. Schäden können von kosmetischen Mängeln bis hin zu schwerwiegenden Sicherheitsausfällen reichen. Fahrzeughersteller und OEM-Zulieferer müssen strenge Sicherheitsstandards einhalten, weshalb diese Komponenten Torsions-, Ermüdungs- und Dauerhaltbarkeitsprüfungen benötigen, um ihre Langlebigkeit nachzuweisen.
Achsen, Antriebswellen und Kupplungen sind während ihrer gesamten Lebensdauer wiederholten Torsions- und Biegebelastungen ausgesetzt. Torsions- und Dauerhaltbarkeitsprüfungen messen ihre Festigkeit, Steifigkeit und Ermüdungslebensdauer unter diesen Belastungen.
Stoßdämpfer werden auf ihr Verhalten bei Stoßbelastungen geprüft. Zusammen unterstützen diese Prüfungen die Konstruktionsvalidierung und bestätigen, dass Serienteile den Spezifikationen entsprechen.
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Motor
Motor- und Getriebekomponenten erreichen deutlich höhere Temperaturen als der Rest des Fahrzeugs. Viele OEMs legen für jede Komponente eigene Temperaturanforderungen fest. Prüfungen bei Umgebungs- und Betriebstemperatur zeigen, wie sich Motor- und Getriebematerialien im Einsatz verhalten.
Metalle und Kunststoffe können mit steigender Temperatur schnell an Festigkeit verlieren, sodass Prüfdaten bei Umgebungstemperatur allein nicht ausreichen. Zugprüfungen in Klimakammern und Öfen messen Festigkeit und Steifigkeit bei den Temperaturen, denen diese Teile im Einsatz ausgesetzt sind – sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Werten.
Ermüdungsprüfungen an Kurbelwellen und anderen Motorkomponenten zeigen, wie lange sie den wiederholten Belastungen des normalen Betriebs standhalten.
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Interieur
Fahrer und Beifahrer sehen und berühren den Innenraum bei jeder Fahrzeugnutzung, weshalb das Erscheinungsbild eine wichtige Rolle spielt. Innenraumkomponenten müssen zudem jahrelanger täglicher Nutzung standhalten. Mechanische Prüfungen von Innenraumstoffen, Verkleidungen und Komponenten bestätigen, dass sie ihr Erscheinungsbild und ihre Leistung über die Zeit beibehalten.
Kunststoffe für Armaturenbretter, Verkleidungen und Paneele werden auf Zug- und Biegeeigenschaften geprüft. Prüfungen der Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) und der Vicat-Erweichungstemperatur zeigen, ob sich Teile in einem heißen Fahrzeuginnenraum verformen.
Sitzschaumstoff wird auf Druck geprüft, um Komfort und Langlebigkeit über die Zeit zu bestätigen. Knöpfe und Tasten werden auf Zug und Torsion geprüft, damit sie sich nicht lösen oder brechen. Fallgewicht-Schlagprüfungen an Armaturenbrettern zeigen, wie sich Innenraumteile bei einem Zusammenstoß verhalten.
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Fügetechnik
Leichtbau hat die Bandbreite der in Fahrzeugen verwendeten Materialien vergrößert. Die zuverlässige Verbindung unterschiedlicher Materialien ist heute eine zentrale technische Herausforderung. Klebstoffe, mechanische Verbindungselemente und Schweißnähte halten das Fahrzeug zusammen. Prüfungen zeigen, wie sich jede Verbindung über die Lebensdauer des Fahrzeugs verhält.
Klebverbindungen werden im Scher- und Schälversuch geprüft, um die Verbindungsfestigkeit zu messen. Schrauben werden auf Zugfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit geprüft, und Kunststoffschweißnähte werden im Zugversuch geprüft, um die Einhaltung der Auslegungsfestigkeit zu bestätigen.
Hochgeschwindigkeitsprüfungen zeigen, wie sich Verbindungen bei Crash-Geschwindigkeiten verhalten. Dies gewinnt zunehmend an Bedeutung, da Fahrzeuge Metalle, Verbundwerkstoffe und Kunststoffe in derselben Struktur kombinieren und sich jede Materialpaarung unterschiedlich verhält.
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Sicherheitssysteme
Die Sicherheit der Insassen macht einen großen Teil der Forschung und Entwicklung in der Automobilindustrie aus. Mechanische Prüfungen validieren Design- und Materialentscheidungen für Sicherheitsgurte, Airbags, Sitze und andere Sicherheitskomponenten. Diese Prüfungen fließen anschließend in die Qualitätskontrolle ein, sodass jede sicherheitskritische Komponente geprüft wird, bevor sie in ein Fahrzeug gelangt.
Schlittenbasierte Crash-Simulation bildet Frontal-, Seitenaufprall- und Schleudertrauma-Ereignisse nach, ohne ein komplettes Fahrzeug zu zerstören. Dies ermöglicht es Ingenieuren, Sitze, Rückhaltesysteme und Airbags früher in der Entwicklung und häufiger zu testen. Sicherheitsgurtbänder werden zudem bei hohen Dehnraten geprüft, um ihre Leistung unter Crash-Belastungen zu bestätigen. Für die vollständige Crash-Simulation bringt unser Center of Excellence in Darmstadt mehr als 50 Jahre Erfahrung mit.
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WICHTIGE ÜBERLEGUNGEN
Worauf Sie bei einem Prüfsystem für die Automobilindustrie achten sollten
Langlebig gebaut
Das durchschnittliche Alter eines von uns gewarteten Instron-Systems beträgt 18 Jahre – Ihre Investition bleibt also jahrzehntelang im Einsatz.
Präzise, reproduzierbare Daten
Wir sind der einzige Prüfsystemhersteller, der seine eigenen Kraftaufnehmer entwickelt und baut.
Anpassungsfähig und einfach zu bedienen
Tausende Zubehörteile passen ein System an neue Prüfungen an, und die Bluehill® Universal Software führt Bediener jedes Kenntnisstands sicher durch den Prüfprozess.
Weltweiter Expertensupport
Ingenieure in ASTM- und ISO-Normungsausschüssen sowie mehr als 300 Field Service Engineers in über 100 Ländern.
Empfohlene Testsysteme
Prüfen Sie Bauteile und Rohstoffe, von Elastomeren bis Metallen, auf Zug, Druck und Biegung. Tausende Greifer und Vorrichtungen ermöglichen es, ein System an neue Materialien und Prüfmethoden anzupassen. Universalprüfsysteme unterstützen jede Phase – von der Qualifizierung neuer Materialien bis zur Qualitätskontrolle in der Großserienproduktion.
Fallturmsysteme der Serie 9400 messen die Schlagzähigkeit von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen, wie beispielsweise Stoßfänger- und Armaturenbrettmaterialien. Sie simulieren reale Schlagereignisse bei kontrollierten Energien und Temperaturen. Die Ergebnisse helfen Ihnen, stabilere Teile zu konstruieren und deren Leistung zu bestätigen, bevor sie in ein Fahrzeug eingebaut werden.
Messen Sie die Torsionsfestigkeit und -steifigkeit von Automobilmaterialien und -komponenten. Der Torsion Add-On 3.0 verwandelt ein neues oder bestehendes Universalprüfsystem der Serie 6800 oder 5900 in ein Axial-Torsions-System. Für dynamische Prüfungen und Ermüdungsprüfungen bieten ElectroPuls®-Systeme sowohl axiale als auch Torsionsprüfungen.
Fahrzeugkomponenten sind während ihrer Lebensdauer Millionen von Lastzyklen ausgesetzt. Unsere servohydraulischen und ElectroPuls-Systeme für dynamische Prüfungen und Ermüdungsprüfungen testen Materialien und Komponenten unter diesen zyklischen Belastungen – von kleinen Proben bis hin zu Fahrwerksteilen. Die Ergebnisse helfen Ihnen, die Lebensdauer vorherzusagen und zu verlängern, bevor Teile in die Produktion gehen.
Unsere Hydropuls®-Beschleunigungsschlittensysteme werden zur Entwicklung und Freigabe von Fahrzeugsicherheitssystemen und -teilen eingesetzt. Sie helfen Ingenieuren zudem zu untersuchen, wie sich Materialien und Strukturen während eines Crashs verhalten. Weltweit sind mehr als 60 Hydropuls CSA-Systeme installiert, die von unserem Center of Excellence in Darmstadt unterstützt werden.
Fahrzeuge müssen über Jahre hinweg zuverlässig funktionieren, ohne die Insassen zu gefährden. Systeme zur strukturellen Dauerhaltbarkeit führen Funktions- und Lebensdauerprüfungen an Komponenten und kompletten Baugruppen durch – von Achsen bis zu kompletten Fahrzeugen. Die Systeme werden vom Labtronic EVO®-Controller gesteuert und von unserem Center of Excellence in Darmstadt unterstützt.
Sprechen Sie mit einem Instron-Experten
Validieren Sie ein neues Material oder eine neue Komponente? Erzählen Sie uns von Ihrer Anwendung, und unsere Spezialisten für die Automobilindustrie helfen Ihnen, das passende Prüfsystem, die passenden Vorrichtungen und die passende Software auszuwählen.
Sprechen Sie mit einem Anwendungsingenieur für die Automobilindustrie
Teilen Sie uns Ihre Prüfanforderungen mit, und wir helfen Ihnen bei der Konfiguration des richtigen Rahmens, der Lastzelle, der Spannzeuge und der Software für Ihr Labor. Bitte füllen Sie das untenstehende Formular aus, und wir werden innerhalb von 1-2 Werktagen antworten. Für eine schnellere Antwort rufen Sie uns unter +1-800-473-7838 oder +1 781 828 2500 an, falls Sie sich außerhalb der USA befinden.
Ressourcen
- Broschüre zu Prüflösungen für die Automobilindustrie
- Broschüre: Prüflösungen für EV-Batterien
- Der ultimative Leitfaden zur Prüfung von Leichtbaumaterialien und -teilen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie
- Webinar: Herausforderungen bei der mechanischen Prüfung in der Entwicklung und Produktion von EV-Batterien
- Warum präzise Ermüdungsprüfung für additiv gefertigte Automobilteile entscheidend ist
- Wie ein Fallturm zur Prüfung von Automobilteilen eingesetzt wird
- Katalog für Zubehör zur Werkstoffprüfung
