Universalprüfmaschine

Eine Universalprüfmaschine ist ein vielseitiges Prüfgerät zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften von Materialien und Bauteilen unter nahezu statischen und zyklischen Belastungen. Sie kann Zug- und Druckkräfte entlang der Probenachse ausüben und darüber hinaus Biege-, Schub- oder Mehrfachbelastungen realisieren. Moderne Geräte ermöglichen auch kombinierte Lastfälle und dynamische Tests.

Der Aufbau einer Universalprüfmaschine umfasst in der Regel einen stabilen Lastrahmen, obere und untere Querschlitten, ein Antriebssystem (elektrisch, hydraulisch oder servo-hydraulisch), eine Kraftmesseinrichtung (Lastzelle) sowie eine Weg- bzw. Dehnungsmessung, oft durch Dehnungsmessstreifen oder Extensometer. Die Steuerung erfolgt durch spezialisierte Software, die Versuchsparameter wie Geschwindigkeit, Zugriff auf Messwerte und Auswertung steuert. Typische Testarten sind Zug- und Druckversuche, Vierpunkt- oder Drei-Punkt-Biegeprüfungen, Schubtests sowie zyklische/ermüdungstechnische Prüfungen.

Ausgabendaten umfassen Kraft, Dehnung, Durchmesseränderungen und zusätzliche Größen wie Temperatur oder Dehnungsgeschwindigkeit. Aus den Messungen lassen sich Materialkennwerte wie Festigkeit, Dehnung, Modul, Härtebereiche und Ermüdungsgrenzen ableiten. Universalprüfmaschinen müssen regelmäßig kalibriert und nach Normen verifiziert werden; übliche Referenzen sind ISO 7500-1 zur Lastverifikation, ISO 6892-1 oder ISO 527 für Materialprüfungen sowie entsprechende ASTM-Standards.

Anwendungsbereiche liegen in der Werkstoffforschung, Qualitätskontrolle sowie in der Automobil-, Luftfahrt-, Maschinenbau- und Kunststoffindustrie. Hersteller wie Zwick Roell, Instron und MTS bieten zentrale Systeme mit adaptierbaren Prüfaufbauten und Umweltkammern, die eine Vielzahl von Probenformen und -materialien unterstützen.