Festigkeitsprüfungen

Festigkeitsprüfungen sind mechanische Prüfungen zur Bestimmung der Festigkeit und weiterer mechanischer Eigenschaften von Werkstoffen oder Bauteilen. Sie dienen der Charakterisierung, Qualitätskontrolle und der Bewertung der Tragfähigkeit unter Beanspruchung. Typische Prüfungen umfassen Zug-, Druck- und Biegeprüfungen, Härteprüfungen, Kerbschlagzähigkeit, Ermüdungs- und Kriechtests sowie Temperaturprüfungen. Die Ergebnisse werden in Materialkennwerte überführt, die in Normen und Designvorschriften verwendet werden.

Zu den gängigsten Prüfvorgängen gehört der Zugversuch (Spannungs-Dehnungs-Verhalten) nach ISO 6892 (EN 10002). Dabei werden Zugfestigkeit Rm, Streckgrenze Rp0,2, Dehnung A5 und das Elastizitätsmodul ermittelt. Der Kerbschlagzähigkeits-Test (Charpy, ISO 148-1) bewertet die Zähigkeit bei Stoßbelastung. Härteprüfungen nach Vickers, Rockwell oder Brinell liefern Widerstände gegen Einschneiden. Ermüdungstests ermitteln die Dauerfestigkeit unter zyklischer Belastung, Kriechtests die Verformung bei hoher Temperatur über lange Zeit. Biege-, Druck- oder Torsionsprüfungen ergänzen das Profil je nach Anwendungsgebiet.

Prüfungen werden mit universal- oder servo-hydraulischen Prüfmaschinen durchgeführt, oft mit Umgebungs- oder Temperaturkammern. Pro Probe werden Probenformen und Oberflächenvorbereitung festgelegt, die Geschwindigkeit, Temperatur und Feuchte kontrolliert. Die Auswertung erfolgt nach Normen und umfasst Messwerte, statistische Kennwerte und eine Bewertung gegenüber zulässigen Grenzwerten. Prüfberichte enthalten Materialbezeichnung, Herstellungsverfahren, Prüfbedingungen, gemessene Kennwerte und Abweichungen.

Festigkeitsprüfungen erfolgen nach internationalen Normen (ISO, EN, ASTM) und nationalen Standards. Sie unterstützen Materialauswahl, Produktdesign, Qualitätskontrolle, Zulassungen und Zertifizierungen in Branchen wie Maschinenbau, Automotive, Luft- und Raumfahrt und Bauwesen. Die Ergebnisse tragen zur Sicherheit, Zuverlässigkeit und Dokumentation von Bauteillebensläufen bei.