Die wichtigsten Begriffe zur Bauteilprüfung - Fraunhofer IMWS

Die Bauteilprüfung ist ein wesentlicher Schritt in der Qualitätssicherung von Bauteilen. Sie gewährleistet die optimale Leistung und Sicherheit von Produkten in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und vielen mehr.

Auch bekannt als Biege-Ermüdungstest oder Biege-Schwingversuch, ist ein Verfahren zur Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Materialien oder Bauteilen unter wiederholter Biegebelastung. Es dient dazu, das Verhalten des Materials oder Bauteils unter zyklischer Biegebeanspruchung zu untersuchen und die Anzahl der Belastungszyklen zu bestimmen, die das Material aushalten kann, bevor ein Versagen eintritt.

Die Bruchgrenze, auch als Zugfestigkeit bezeichnet, ist die maximale Spannung, die ein Material aushalten kann, bevor es bricht oder versagt. Sie ist eine wichtige mechanische Eigenschaft eines Materials und wird in der Regel in Megapascal (MPa) oder Newton pro Quadratmeter (N/m²) gemessen.

Verfahren zur Bestimmung der Verformung eines Materials oder Bauteils unter Belastung. Sie dient dazu, die Dehnung oder Verlängerung des Materials zu quantifizieren und wichtige Informationen über sein mechanisches Verhalten zu gewinnen.

Die DIN EN ISO 9712 ist eine Norm, die sich mit den Anforderungen an die Qualifikation und Zertifizierung von Personal für zerstörungsfreie Prüfungen (NDT - Non-Destructive Testing) beschäftigt. Die Norm legt die Mindestanforderungen an das Wissen, die Fähigkeiten und die Erfahrung von Prüfpersonen fest, die zerstörungsfreie Prüfungen durchführen.

Analytische Methode, die in der Materialwissenschaft, Chemie und anderen Bereichen eingesetzt wird, um thermische Eigenschaften von Materialien zu untersuchen. Sie ermöglicht die Messung von Wärmeflussänderungen, die bei einer Probe auftreten, wenn sie einer kontrollierten Temperaturänderung unterworfen wird.

Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy, energiedispersive Röntgenspektroskopie, ist eine Analysetechnik, die in Verbindung mit Rasterelektronenmikroskopie (REM) eingesetzt wird. Bei EDX werden Röntgenstrahlen erzeugt, wenn Elektronen auf die Probe im REM treffen. Diese Röntgenstrahlen haben charakteristische Energien, die spezifisch für die chemischen Elemente in der Probe sind. Das EDX-System misst die Energien der emittierten Röntgenstrahlen und analysiert sie, um die chemische Zusammensetzung der Probe zu bestimmen.

Auch bekannt als Elastizitätsmodul oder Young'scher Modul, ist eine Materialkonstante, die die Steifigkeit und Dehnungseigenschaften eines Materials beschreibt. Es gibt an, wie sich ein Material unter einer axialen Zug- oder Druckbelastung verformt.

Strukturen, die aus der Kombination von Fasern und einer Matrix bestehen. Die Fasern, die oft aus Glas, Kohlenstoff, Aramid oder anderen verstärkenden Materialien bestehen, bieten eine hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit. Die Matrix, die in der Regel aus einem Kunststoff (z.B. Epoxidharz) besteht, hat die Aufgabe, die Fasern zusammenzuhalten und die mechanische Belastung auf die Fasern zu übertragen.

Die Flächenlast bezieht sich auf die gleichmäßig verteilte Belastung oder Last, die auf eine Fläche wirkt. Es ist die Kraft oder das Gewicht pro Flächeneinheit, die auf eine Oberfläche einwirkt.

Die Glasübergangstemperatur ist die Temperatur, bei der ein amorphes Material von einem festen Zustand zu einem gummiartigen, viskosen Zustand übergeht. Es handelt sich um eine kritische Temperatur, bei der das Material seine physikalischen Eigenschaften stark verändert.  

Methode zur Bestimmung der Härte eines Materials, also dessen Widerstandsfähigkeit gegen Deformation, Eindringen oder Abrieb. Dieser Test hilft dabei, die Festigkeit und mechanischen Eigenschaften eines Materials zu beurteilen.

Zerstörungsfreie Prüfmethode, die in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt wird. Sie basiert auf dem gleichen Prinzip wie die medizinische Computertomographie, bei der Querschnittsbilder des Körperinneren erstellt werden.

Spezifische Form der Schlagzähigkeit, die das Verhalten eines Materials oder Bauteils bei einer Schlagbelastung an einer Kerbe oder Kante bewertet. Sie gibt an, wie widerstandsfähig das Material ist, wenn es einer plötzlichen Stoßbelastung an einer scharfen Kante oder Kerbe ausgesetzt wird.

Prozess, bei dem versucht wird, die zu erwartende Lebensdauer eines Produkts, einer Komponente oder eines Systems vorherzusagen. Sie basiert auf einer Kombination aus theoretischen Modellen, Datenanalyse und Erfahrungswerten.

Verfahren zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften eines Materials oder Bauteils. Es handelt sich um eine Art der zerstörenden Prüfung, bei der das Material einer physikalischen Belastung ausgesetzt wird, um Informationen über sein Verhalten unter verschiedenen Bedingungen zu gewinnen.

Ebene der Strukturierung zwischen der Mikrostruktur (auf mikroskopischer Ebene) und der Makrostruktur (auf makroskopischer Ebene). Sie bezieht sich auf die mittlere Größenordnung der Strukturierungselemente in einem Material.

Die Mikrostruktur bezieht sich auf die feine Struktur eines Materials auf mikroskopischer Ebene. Sie umfasst die Anordnung, Verteilung und Eigenschaften der Phasen, Körner, Kristalle und Defekte im Inneren des Materials.

Methode zur Untersuchung von Materialien und Bauteilen mithilfe von optischen Techniken und Instrumenten. Sie ermöglicht die visuelle Inspektion, Messung und Bewertung von Oberflächen, Strukturen, Defekten und anderen Merkmalen.

Fortschrittliche Bildgebungstechnik, die verwendet wird, um hochauflösende Bilder von Oberflächenstrukturen von Materialien zu erhalten. Im Gegensatz zur Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) werden bei der Rasterelektronenmikroskopie (REM) Elektronenstrahlen auf die Oberfläche der Probe gerichtet. Die Elektronen wechselwirken mit der Probe und erzeugen Signale wie Sekundärelektronen, Rückstreuelektronen oder Röntgenstrahlung. Diese Signale werden erfasst und zu einem Bild der Oberfläche der Probe zusammengesetzt. REM ermöglicht eine hohe Auflösung und eine dreidimensionale Darstellung von Probenoberflächen.

Verfahren zur Erkennung von Rissen oder anderen Defekten in Bauteilen oder Materialien. Sie dient dazu, die Integrität und Qualität von Bauteilen zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie den Anforderungen und Standards entsprechen.

Methode zur Messung und Charakterisierung des Fließverhaltens von Materialien, insbesondere von Flüssigkeiten und viskoelastischen Materialien. Sie ermöglicht die Untersuchung der Verformungs- und Fließeigenschaften von Materialien unter verschiedenen Belastungsbedingungen.

Steht für »Representative Volume Element« und bezieht sich auf eine Methode zur Modellierung und Analyse von Materialien auf mikroskopischer Ebene. Bei der RVE-Modellierung wird ein repräsentatives Volumenelement ausgewählt, das die wesentlichen Merkmale der Mikrostruktur eines Materials enthält.

Verbundwerkstoffe, die aus einer Kernschicht oder Kernmaterial und zwei Deckschichten bestehen, die als Deckschicht oder Haftschicht bezeichnet werden. Das Kernmaterial liegt zwischen den Deckschichten und dient zur Verbesserung der strukturellen Integrität und Eigenschaften des Sandwichmaterials.

Mechanische Eigenschaft eines Materials, die seine Fähigkeit beschreibt, einem plötzlichen Stoß oder Schlag standzuhalten, ohne zu brechen oder zu versagen. Sie gibt an, wie gut ein Material Energie absorbieren kann, wenn es einer Schlagbelastung ausgesetzt wird.

Auch bekannt als Melt Flow Rate, ist eine Kennzahl, die verwendet wird, um das Fließverhalten von thermoplastischen Kunststoffen zu bewerten. Sie gibt an, wie viel Schmelze eines Polymers innerhalb einer bestimmten Zeit und unter einer bestimmten Belastung durch eine Düse fließen kann.

Auch bekannt als Melt Volume Rate, ist eine Kennzahl, die das Fließverhalten von thermoplastischen Kunststoffen beschreibt. Sie gibt an, wie viel Schmelze eines Polymers innerhalb einer bestimmten Zeit und unter einer bestimmten Belastung durch eine Düse fließen kann.

Auch bekannt als Melt Flow Index, ist eine Kennzahl, die verwendet wird, um das Fließverhalten von thermoplastischen Kunststoffen unter bestimmten Bedingungen zu charakterisieren. Es gibt an, wie viel Schmelze eines Polymers innerhalb einer bestimmten Zeit und unter einer bestimmten Belastung durch eine Düse fließen kann.

Verfahren zur Bewertung der Festigkeit und Stabilität von Bauteilen, Strukturen oder Materialien unter einer statischen Belastung. Dabei wird das Material oder Bauteil ohne dynamische oder sich ändernde Lasten untersucht.

Analysemethode, bei der die Veränderungen der Masse einer Probe in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen werden. Die TGA wird häufig in der Materialwissenschaft, Chemie und anderen Bereichen eingesetzt, um Informationen über die Zusammensetzung, den thermischen Abbau und andere thermische Eigenschaften von Materialien zu erhalten.

Verfahren zur Messung und Bewertung der thermischen Eigenschaften von Materialien. Sie ermöglicht die Untersuchung des Verhaltens von Materialien unter verschiedenen Temperaturbedingungen und liefert wichtige Informationen über ihre Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Wärmespeicherfähigkeit und thermische Stabilität.

Leistungsstarke Technik, die es ermöglicht, detaillierte Informationen über die innere Struktur von Proben zu erhalten. Bei der TEM werden Elektronenstrahlen durch eine dünne Probe geschickt, wodurch das Material durchdrungen wird. Ein Detektor auf der anderen Seite der Probe erfasst die durchgelassenen Elektronen und erzeugt ein detailliertes Bild der Probe. TEM kann eine Auflösung im Subnanometer-Bereich erreichen und ermöglicht die Untersuchung von Nanostrukturen, Kristallgittern, Defekten und anderen Materialmerkmalen.

Technik, die in der Elektronenmikroskopie verwendet wird, um extrem dünne Scheiben (typischerweise im Bereich von 50 bis 500 Nanometern) von Proben herzustellen. Dabei wird ein Ultramikrotom verwendet, um den Probenblock in sehr dünne Abschnitte zu schneiden. Diese dünnen Scheiben können dann für die Beobachtung unter einem Elektronenmikroskop verwendet werden.

Physikalische Eigenschaft eines Fluids, die seine innere Reibung und Widerstandsfähigkeit gegen Deformation und Strömung beschreibt. Sie gibt an, wie dickflüssig oder dünnflüssig ein Fluid ist und wie leicht oder schwer es fließt.

Verfahren zur Beurteilung der Eigenschaften und Qualität von Werkstoffen wie Metallen, Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen. Sie stellt sicher, dass die Werkstoffe den Anforderungen und Spezifikationen für ihre beabsichtigte Verwendung entsprechen.

Die zerstörende Prüfung, auch als zerstörungsbasierte Prüfung oder mechanische Prüfung bezeichnet, ist ein Verfahren zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften eines Materials oder Bauteils durch physische Beanspruchung, die zu einem Bruch oder einer Verformung führt. Im Gegensatz zur zerstörungsfreien Prüfung werden bei der zerstörenden Prüfung Proben entnommen und unter definierten Bedingungen belastet, um Informationen über das Materialverhalten zu gewinnen.

Methode zur Überprüfung von Bauteilen, ohne diese zu beschädigen oder zu zerstören. Sie wird angewendet, um Defekte, Fehler oder Unregelmäßigkeiten in Bauteilen zu identifizieren.

Verfahren zur Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Materialien oder Bauteilen, indem diese wiederholt wechselnden Belastungen ausgesetzt werden. Simuliert die realen Belastungszyklen, die während des Betriebs auftreten können.

Prüfverfahren zur Bestimmung der Biegefestigkeit und anderer mechanischer Eigenschaften eines Materials oder Bauteils. Es ist eine spezielle Variante des Biegeversuchs, bei dem das Material zwischen zwei Auflagepunkten belastet wird, während zwei weitere Punkte die Last auf das Material übertragen.