Materialprüfung für Luft- und Raumfahrtanwendungen
Die Prüfung für die Luft- und Raumfahrtindustrie erfordert hochpräzise Ausrüstung in Kombination mit exzellenten Laborpraktiken und robuster Rückverfolgbarkeit. Instron-Systeme sind darauf ausgelegt, zuverlässige, wiederholbare Messungen mit hochwertiger Ausrüstung zu liefern, mit einer breiten Palette an Spannzeugen und Vorrichtungen, die eine präzise Ausrichtungseinstellung ermöglichen, um die Einhaltung von Prüfnormen und Akkreditierungsstellen zu erleichtern. Das Kalibrierlabor von Instron kann auch Vor-Ort-Verifizierungen und Kalibrierungen sowohl für Wandlermessungen als auch für die mechanische Ausrichtung anbieten, die international von NVLAP akkreditiert und direkt auf nationale Referenzstandards bei NIST und NPL rückführbar sind.
Instron liefert seit mehr als 75 Jahren Materialprüfgeräte an den Luft- und Raumfahrtsektor. Als solches erkennen wir die Ursprünge der Kundenanforderungen an Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit bei Ringversuchen und die allgemeine Auditfähigkeit ihrer Prüfprozesse. Instron nimmt weiterhin an Standardisierungs- und Forschungstreffen teil, um mit den sich entwickelnden Anforderungen in Kontakt zu bleiben und der Gemeinschaft die beste Unterstützung zu bieten.
EINHALTUNG VON NADCAP UND ANDEREN NORMEN
Die globale Serviceorganisation von Instron ist einzigartig positioniert, um die Kalibrierungs- und Verifizierungsanforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie zu unterstützen und Ihnen dabei zu helfen, die Nadcap-Konformität in Ihrem Labor zu erreichen. Zusätzlich zur Kraft-, Dehnungs-, Geschwindigkeits- und Wegkalibrierung können die werksgeschulten Außendiensttechniker von Instron akkreditierte Ausrichtungsdienste mit Rückverfolgbarkeit durchführen, um genaue und zuverlässige Testergebnisse zu gewährleisten. Die Kalibrierlabore von Instron sind Nadcap-konform und mit den Normen vertraut, denen Ihre Labore unterliegen, was uns ermöglicht, ein Partner beim Verständnis der Kalibrierungsanforderungen zu sein, die Ihre Qualitätsmanagementsysteme unterstützen. Darüber hinaus haben unsere Kalibrierlabore als aktiver Teilnehmer an Nadcap-Benutzergruppentreffen und durch den Zugang zur eAuditNet-Website von Nadcap Zugang zu den verschiedenen Normen und Checklisten, die für die ordnungsgemäße Entwicklung und Bereitstellung unserer Kalibrierungsdienste erforderlich sind.
Verbundwerkstoffe werden in der Luft- und Raumfahrtindustrie широко eingesetzt und finden zunehmend Verwendung in Primärstrukturen, einschließlich Rumpf und Tragflächen. Weltweit hat sich ein Wandel von Metallen zu Verbundwerkstoffen vollzogen, getrieben durch den Bedarf der Branche, kraftstoffeffizientere Flugzeuge durch leichtere, effizientere Produkte bereitzustellen, die die Auswirkungen der Luftfahrt auf die Umwelt minimieren. Die Charakterisierung der Eigenschaften von Verbundwerkstoffen für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt erfordert eine Reihe von Prüfungen unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen, häufig bei nicht-Umgebungstemperaturen. Für kritische Anwendungen sind komplexere Prüfungen erforderlich, um ihre Dauerfestigkeit unter Einsatzbedingungen zu bestimmen, z. B. Ermüdung und Druck nach Schlag (CAI). Die effiziente Prüfung von Verbundwerkstoffen gemäß zugelassenen Normen und den Anforderungen von Auditierungsstellen wie Nadcap ist in Bezug auf Ausrüstung und Personal anspruchsvoll. Der Prozess wird durch einen integrierten Ansatz für die Einrichtung der Prüfmaschine und den Einsatz von Prüfsoftware mit vordefinierten Prüfmethoden und Rückverfolgbarkeit erleichtert.
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- Mehr über die Prüfung „Druck nach Schlag“ erfahren
ASTM D3039 Standardprüfverfahren für die Zugeigenschaften von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen
ASTM D3410 Messung der Druckfestigkeit von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen
ASTM D7137 Eigenschaften der Druckrestfestigkeit beschädigter Polymermatrix-Verbundplatten
ASTM D5766 Zugfestigkeit von Polymermatrix-Verbundlaminaten mit offener Bohrung
ISO 527-4 Zugfestigkeitseigenschaften von isotropen und orthotropen faserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen
ASTM D7136/D7136M-05 Messung der Schadensresistenz von Verbundwerkstoffen gegenüber einem Schlagereignis
ASTM D6641 – Druckeigenschaften von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen unter Verwendung einer Combined Loading Compression (CLC)-Prüfvorrichtung
EN 2597 Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe. Unidirektionale Laminate. Zugversuch senkrecht zur Faserrichtung 
EN 2561:1995 Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe — Unidirektionale Laminate — Zugversuch parallel zur Faserrichtung
ASTM D5961 - Lagerverhalten von Polymermatrix-Verbundlaminaten
ASTM D6484 Druckfestigkeit von Polymermatrix-Verbundlaminaten mit offener Bohrung
AITM Airbus-Prüfverfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit nach Schlag
BSS 7260 Druckfestigkeit von Verbundlaminaten nach Schlag
ISO 14125 Biegeeigenschaften von faserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen
ISO 14126 Druckeigenschaften in der Ebene von faserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen
ISO 14129 In-Ebene-Schubspannungs-/Schubverformungsverhalten
ISO 14130 Bestimmung der scheinbaren interlaminaren Scherfestigkeit nach dem Kurzträgerverfahren
ASTM D3846 Scherfestigkeit in der Ebene von verstärkten Kunststoffen
ASTM D4018 Standardprüfverfahren für Eigenschaften von Endlosfilament-Kohlenstoff- und Graphitfaser-Rovings
Luft- und Raumfahrtstrukturen verlassen sich auf speziell entwickelte Metalllegierungen, um in den anspruchsvollsten Umgebungen, sowohl terrestrisch als auch extraterrestrisch, sicher und zuverlässig zu funktionieren. Diese Legierungen sind extremen Bedingungen wie Hohe Temperatur, Druck und Belastung ausgesetzt, wodurch die mechanische Prüfung ein wesentlicher Bestandteil des Qualitätskontrollprozesses ist. Luft- und Raumfahrtingenieure benötigen wiederholbare Prüfungen und zuverlässige Daten, um Design und Materialauswahl aller Luft- und Raumfahrtkomponenten zu optimieren, und das gilt insbesondere für die Metallstrukturen, die Flugzeuge in der Luft und pünktlich halten.
Legierungen der 2xxx- und 7xxx-Serie sind die gängigsten Aluminiumqualitäten in der Luft- und Raumfahrtfertigung und werden aufgrund ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses ausgewählt. Allerdings erfordern die Fügevorgänge bei beiden Metallen präzise Kontrollen und Verifizierung. Kundenspezifische Spannvorrichtungen sind wichtig, um den Durchsatz geschweißter Komponenten zu erhöhen. Titanlegierungen wie 6Al-4V werden ebenfalls wegen ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses geschätzt und im gesamten Flugzeug häufig für Strukturbauteile eingesetzt. Die beeindruckende Haltekraft von Titanbauteilen bedeutet zudem, dass bei Probenbruch sehr viel Energie freigesetzt wird. Dies kann den Zustand von Prüfrahmen und Extensometern geringerer Qualität beeinträchtigen; das Produktportfolio von Instron ist jedoch robust ausgelegt und speziell dafür konstruiert, die hohen Stoßbelastungen selbst der stärksten Werkstoffe zu bewältigen.
Die mechanische Prüfung ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz metallischer Flugzeugkomponenten zu gewährleisten. Die Lösungen von Instron sind darauf ausgelegt, zuverlässige Daten für die anspruchsvollsten Luft- und Raumfahrtmetalle zu liefern, um Ihre Initiativen zur Designoptimierung, Prozessentwicklung und Qualitätskontrolle voranzutreiben.
Erfahren Sie mehr über die Metallprüfung
ASTM E8 Zugprüfung metallischer Werkstoffe
ASTM A370 Mechanische Prüfung von Stahlerzeugnissen
ISO 6892-1 Zugprüfung metallischer Werkstoffe
KIc Bruchzähigkeit nach ASTM E399
JIc Bruchzähigkeit nach ASTM E1820
Die kommerzielle Luft- und Raumfahrtindustrie steht unter dem Druck, Triebwerke zu entwickeln, die zunehmend leistungsfähiger und effizienter sind. Dies hat zu erheblichen Fortschritten sowohl bei den in diesen Triebwerken verwendeten Superlegierungsmaterialien als auch bei den Techniken zu ihrer Herstellung geführt. Die aggressiven Umgebungen, in denen diese Komponenten betrieben werden müssen, mit extrem hohen Anforderungen an Sicherheit und Dauerhaftigkeit, haben im Laufe der Jahre zur Entwicklung und Verfeinerung einer Vielzahl fortschrittlicher Prüftechniken geführt.
Testergebnisse müssen genau und vergleichbar zwischen Laboren sein, und die Industrie ist ständig bestrebt, Fehlerquellen weiter zu reduzieren, was zunehmende Anforderungen an die Lieferanten der Prüfgeräte stellt.
Instron arbeitet weiterhin mit der Luft- und Raumfahrtindustrie und Normungsgremien zusammen, um eine breite Palette von Produkten und Techniken zu entwickeln, die diese Variabilität reduzieren, während gleichzeitig die Grenzen der Reduzierung der Prüfzeit durch Automatisierung verschoben werden.
ASTM E21 Zugversuche an metallischen Werkstoffen bei erhöhter Temperatur
EN 2002-2 Luft- und Raumfahrtserie. Metallische Werkstoffe. Prüfverfahren: Zugversuch bei erhöhter Temperatur.
Während sich die in der Herstellung von Luft- und Raumfahrzeugen verwendeten Werkstoffe durch die Einführung leichter Verbundwerkstoffe und additiver Fertigung kontinuierlich weiterentwickeln, werden Verbindungselemente wie Schrauben, Muttern und Nieten im gesamten Rumpf weiterhin als primäres Fügemittel eingesetzt. Da diese Verbindungselemente und Nieten extremen Umwelteinflüssen und hohen Spannungsniveaus standhalten müssen, ist es entscheidend, dass diese Komponenten routinemäßig anhand strenger Qualitätsstandards sowohl internationaler Prüforganisationen als auch luftfahrtspezifischer Organisationen wie ASTM und Nadcap geprüft werden.
ASTM F606 Standardprüfverfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von außen und innen gewindeten Verbindungselementen, Unterlegscheiben, Direktzugindikatoren und Nieten
NASM 1312-13 Doppelscherprüfung von Verbindungselementen
Zug, Druck, Biegung
Universalprüfsysteme können mit einer Vielzahl von Zubehörteilen ausgestattet werden, um statische Prüfungen durchzuführen, wenn Sie die Zug-, Druck-, Biege- und Schereigenschaften von Verbundwerkstoffen unter Umgebungs- und Nicht-Umgebungsbedingungen bestimmen müssen.
Schlagprüfung
Entwickelt für F&E und fortschrittliche Qualitätskontrolle werden die Fallgewichts-Schlagprüfsysteme von Instron eingesetzt, um die Energie zu bestimmen, die erforderlich ist, um einen Werkstoff aus einer bestimmten Höhe sowie mit einer bestimmten Schlagenergie und -geschwindigkeit zu brechen oder zu beschädigen.
Hochtemperaturermüdung
Thermomechanische Ermüdung und elektro-thermomechanische Prüfsysteme simulieren die komplexen Effekte des thermischen Zyklierens in Kombination mit mechanischer Belastung, die von Gasturbinen und ähnlichen Geräten während des Betriebs erfahren werden.